Метеорологические условия на промышленных предприятиях

Мінистерство аграрної політики України.

Технікум СДАУ.

Реферат.

з БЖД на тему:

" МЕТЕОРОЛОГиЧеские Условия.

НА ПРОМышленных предприятиях".

Виконала: Студентка 26 групи.

факультету правознавство.

Малушина А.В..

Викладач: Чемолосова Н.М..

Суми, 2004Содержание..

1. Основные понятия и определения.

2. Нормирование метеорологических условий.

3. Защита от не нормальных метеорологических условий.

4. Используемая литература.

1. Основные понятия и определения.

Метеорологические условия на производстве или микроклимат определяют следующие параметры: температура воздуха в поме-щении, °С; относительная влажность воздуха, %; подвижность воздуха, м/с; тепловое излучение, Вт/м². Эти параметры отдельно и в комплексе влияют на организм человека, определяя его само-чувствие.

Температура воздуха в помещении зависит в основном от про-изводственного процесса, при осуществлении которого, как прави-ло, всегда выделяется теплота. Источниками теплоты являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и пр. Она выделяется при сжигании топлива, при нагреве, расплавлении или обжиге мате-риалов, а также при переходе электрической энергии в тепловую, при трении движущихся частей машин и т. п. В теплое время го-да добавляется еще и теплота солнечного излучения.

Передача теплоты от нагретых поверхностей и предметов со-вершается различными путями, поэтому теплота, выделяющаяся в производственных помещениях, оказывает неодинаковое влия-ние на температуру воздуха в рабочей зоне и на самочувствие работающих.

Тела более нагретые отдают теплоту менее нагретым тремя путями: теплопередачей (теплопроводностью) — при непосредствен-ном контакте тел; конвекцией, т. е. передачей теплоты окружаю-щему воздуху, который, нагреваясь, отдает его холодным поверх-ностям, около которых холодный воздух охлаждается; лучеиспусканием, или тепловой радиацией.

В производственном помещении передача теплоты осуществля-ется в основном конвекцией и лучеиспусканием. Передача тепло-ты конвекцией зависит от формы и состояния поверхности, от тем-пературы окружающего воздуха (вернее, от разницы температур нагретого тела и охлаждающего его воздуха) и от скорости движе-ния воздуха вдоль нагретой поверхности. Передача теплоты луче-испусканием зависит от температуры поверхности и степени ее черноты: темные шероховатые поверхности излучают теплоты больше, чем гладкие, блестящие. От температуры воздуха пере-дача теплоты излучением не зависит.

Лучистая энергия не поглощается окружающим воздухом, она превращается в тепловую энергию в поверхностных слоях облучае-мого тела. Потоки тепловых излучений состоят главным образом из инфракрасных лучей (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Температурные и волновые характеристики источников излучения.

Относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м³ воздуха к их максимально возможному содержанию) характеризует влажность воздуха при определенной температуре. Влажность воздуха влияет на теплообмен в организме человека— в основном на отдачу теплоты испарением. Средний уровень отно-сительной влажности 40—60% соответствует условиям метеороло-гического комфорта при покое или при очень легкой физической работе.

Подвижность воздуха (скорость движения), увеличивая интен-сивность испарения, может иметь положительное значение с точки зрения физического охлаждения лишь до температуры воздуха 35—36 °С. При дальнейшем повышении температуры окружающей среды единственным путем теплопередачи является испарение. Од-нако при повышении температуры свыше 40 °C движение даже от-носительно сухого воздуха может оказаться неблагоприятным фактором. Горячий воздух отдает теплоту телу, и подвижность возду-ха в этом случае приводит не к охлаждению, а, наоборот, к нагре-ванию.

Если некоторые из поверхностей, окружающих человека, имеют высокую тем-пературу, то определенные поверхности кожи и одежды интенсивно облучаются тепловыми лучами и поглощают их, что может вызвать перегревание организма. Количество теплоты q, воспринимаемое таким путем 1 м² облучаемой поверхности в час, определяется выражением:

если.

если IF.

.

где F— излучающая поверхность, м²; t— температура излучающей поверхности, ⁰С;

— расстояние между поверхностью и человеком, м.

Действие микроклимата на человека. Обмен веществ в организ-ме человека, протекающий в клетках и тканях, сопровождается образованием тепла, часть которого отдается наружу. В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соот-ношение между приходом и расходом тепла, поэтому температура тела сохраняется на уровне, необходимом для нормального осу-ществления жизненных процессов. Такое соотношение поддержи-вается в организме человека благодаря функции терморегуляции и в том случае, если температура окружающего воздуха меняется. Поддержание температуры тела человека на определенном уровне (36—37°С) является сложной функцией, которая обеспечивается совместным действием химической и физической терморегуляции, т. е. систем, регулирующих обмен веществ и теплообразование, с одной стороны, и кровоснабжение кожи, потоотделение и дыхание, с другой стороны.

При изменении влажности и температуры воздуха теплоотдача с поверхности тела человека будет неодинаковой. При этом по-требность организма в теплоотдаче бывает неодинаковой и зави-сит от интенсивности нагрева тела человека в связи с разной ин-тенсивностью работы и теплоизлучений от посторонних источников тепла, а также от влажности окружающей среды. Определенное соотношение перечисленных факторов должно создавать условия комфорта, т. е. обеспечивать такие соотношения температуры, влажности и скорости движения воздуха, при которых человек за-трачивает минимум энергии для терморегуляции организма и име-ет минимальную нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Это обеспечивает постоянную температуру тела человека при разных условиях окружающей среды.

Например, установлено, что при температуре 16—20 ⁰С высокая влажность воздуха не оказывает особого влияния на организм че-ловека, но она очень тяжело переносится при температуре 30 ⁰С и выше (рис. 1.1). Движение воздуха в зависимости от его ско-рости может улучшать или ухудшать самочувствие человека. Так как и температура, и влажность, и скорость движения окружаю-щего воздуха влияют на теплообмен, при оценке влияния метеоро-логических факторов на человеческий организм необходимо учи-тывать их комплексное воздействие.

Теплоотдача человеческого организма совершается теми же пу-тями, что и любого нагретого тела (излучением, конвекцией, испа-рением), причем соотношение этих путей изменяется в зависимости от окружающих условий (рис. 1.2).

При выполнении работы обмен веществ в организме усилива-ется, увеличивается и его теплопродукция, следовательно, требует-ся более интенсивная отдача теплоты в окружающую среду, ина-че может наступить накопление теплоты, повышение температуры тела, которое ведет к ухудшению самочувствия человека и к за-болеваниям.

Рис. 1.1. Схема влияния температуры и влажности воздуха на человека.

Рис. 1.2. Схема теплоотдачи организма при разных темпера-турах окружающего воздуха:

а — излучением и конвекцией;

б — испарением Нарушения теплового баланса вызывают тепловую гипертермию, или перегрев. Температура тела в тяжелых случаях достига-ет 40—41 ⁰С и выше, наступает обильное потоотделение, значитель-но учащается пульс и дыхание, появляется шум в ушах, иногда помрачается сознание. Меры первой помощи сводятся в основном к предоставлению заболевшему условий, способствующих восста-новлению теплового баланса: покой, прохладные души, ванны.

2. Нормирование метеорологических условий.

На параметры метеорологических условий на производстве вли-яют следующие факторы:

температура наружного воздуха — для холодного и переходного периода года ниже +10°С, для теплого — выше +10°С;

избыток явной теплоты (теплоты, воздействующей на изменение температуры в помещении);

категория выполняемых работ, которые по тяжести подразде-ляются на легкие, работы средней тяжести и тяжелые (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.

3. Защита от ненормальных метеорологических условий.

Оптимальный микроклимат в помещении обеспечивает поддер-жание теплового равновесия между организмом и окружающей средой. Поддержание на заданном уровне параметров, определя-ющих микроклимат,—температуры, влажности и подвижности воздуха — может осуществляться кондиционированием или с боль-шими допусками вентиляцией. Но вентиляция и даже кондициони-рование воздуха не защищают от теплового излучения (лучистой теплоты).

Меры защиты от теплового излучения, которые имеют особое значение в горячих цехах промышленных предприятий, можно раз-делить на следующие четыре группы: устраняющие источник теп-ловыделений; защищающие от теплового излучения; облегчающие теплоотдачу тела человека и меры индивидуальной защиты. Источники тепловыделений могут устраняться при изменении технологии (например, замене пламенных печей электрическими), при автоматизации и механизации ручного труда, сокращении дли-ны паропроводов и. газоходов и т. п. Защита от прямого действия теплового излучения осуществляет-ся в основном экранированием — установкой термического сопро-тивления на пути теплового потока. Экраны весьма разнообразны, но по принципу их действия они делятся на поглощающие и *о т р, а ж, а ю щ и е лучистую теплоту и могут быть стационарными н подвижными. Экраны не только защищают от тепловых излуче-ний, но и предохраняют от воздействия искр, выплесков расплав-ленного металла, окалины и шлака.

Отражающие экраны выполняются из кирпича, алюминия, жести, асбеста, алюминиевой фольги (альфоль) на асбесте пли металлической сетке ч из других материалов. Экраны могут быть однои многослойными, причем свободный про-сос воздуха между слоями увеличивает эффективность экранирования. Расчет отражающего экрана производится по формуле:

^:=7,/7-э,.

где i. i—заданное относительное снижение температуры, «С; Тк—температура источника излучения, «С; Ту—заданная температура экрана, которая определя-ется следующим выражением:

Ts=f^+aPfta,.

где /"—температура воздуха, °С; Р—интенсивность облучения, Вт/м²; а—ко-эффициент теплопоглощения материала экрана; а—удельная теплоотдача мате-риала экрана, Вт/^-град).

Теплозащитные характеристики экранов из различных мате-риалов приведены на рис. 2.1.

Поглощающие экраны представляют собой завесы, а также щиты и экраны из малотеплопроводных материалов. Завесы устанавливаются против излучаю-щих проемов и выполняются либо из мелких металлических цепей, снижающих лучистый поток на 60—70%, либо из водяной пленки, поглощающей до 90% тепловых излучений и пропускающей видимые излучения. Уравнение поглощения лучистой энергии какой-либо средой имеет вид:

Р=^е-" ,.

где Р, Pa—мощность лучистого потока в данной точке при наличии и отсутствии завесы, Вт/см², б—коэффициент ослабления средой (для воды=1,3 1/мм): /— толщина завесы, мм.

Для улучшения теплоотдачи обычно нет необходимости созда-вать определенные метеорологические условия во всем объеме го-рячего цеха; такие условия обеспечиваются на отдельных рабочих местах. Это осуществляется путем создания оазисов и душей. Воз-душный оазис — огороженный с боков щитами и открытый сверху объем в цехе, куда подается охлаж-денный воздух. Воздушный душ по-дает на рабочее место через возду-хораспределитель воздух, имеющий заданные параметры.

При температуре в помещении выше -}-28°С и, интенсивности облу-чения 210 Вт/м² необходимое охлаж-дение воздуха достигается введе-нием в воздушную струю распылен-ной воды. Такой душ называют водо-воздушным.

Индивидуальная защита в горя-чих цехах достигается спецодеждой, выполненной из невоспламеняемого, стойкого против воздействия лучи-сто" теплоты, прочного, мягкого и воздухопроницаемого материала. В зависимости от требований защиты костюм выполняется из сукна, бре-зента, синтетического волокну, хи-мически обработанных с металличе-ским покрытием тканей. Под пневматический комбинезон подается воздух из шлангового прибора пли от сети сжатого воздуха.

Рис. 6.3. Теплозащитные характе-ристики экранов.

I—без экрана; 1—асбест; 3 — яятныД альфоль; 4 — альсЬоль на асбесте Голову от перегревов и ожогов защищают шляпой из войлока, фетра или грубошерстного сукна. Костюм дополняет специальная, стойкая к повышенной температуре и облучению обувь и рука-вицы.

Глаза от воздействия лучистой энергии защищают очками со светофильтрами, спектральное поглощение которых соответствует спектру лучистого потока. При температурах источников 'до 1800 °C используют синие стекла СС11, при температурах более высоких—темные: ТС2, ТСЗ. Очки крепятся к козырьку или по-лям головного убора.

На горячих производствах существенное значение имеет питье-вой режим и режим отдыха. Для восстановления водного баланса в организме рабочих снабжают подсоленной (0,2% поваренной со-ли), газированной водой из расчета 4—5 л на человека в смену.

Такая вода хорошо утоляет жажду, так как при добавлении соли ткани организма лучше удерживают воду.

При работах с высокой концентрацией излучаемой теплоты в течение смены устраиваются перерывы, частота и длительность ко-торых определяется условиями и тяжестью работы. Во время пе-рерывов рабочие отдыхают в специально оборудованных местах отдыха—закрытых кабинах или огороженных местах, где обеспе-чивается заданный благоприятный микроклимат.

Используемая литература..

Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, А. П. Сидорин «Экология».

Издательский дом «Дрофа» 1995.

Н.А. Агаджанян, В. И. Торшин «Экология человека» ММП «Экоцентр», КРУК 1994.