БЖД методичка 3
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ Укаїни
МОСКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “МАМІ”
Кафедра “Екологія та безпека життєдіяльності”
Схвалено методичною комісією
із загальнотехнічних дисциплін
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УМОВ НА РОБОЧОМУ МІСЦІ
Методичні вказівки для виконання лабораторної роботи №3 з дисципліни "Безпека життєдіяльності"
для студентів усіх спеціальностей
За редакцією д. т. н., проф. Б. Н. Нюніна
УДК [331.45; 621] (083.74)
Шаріпова Н. Н. Дослідження метеорологічних умов на робо-
чим місці. Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи №3 з дисципліни “Безпека життєдіяльності” для студентів усіх спеціальностей. - М.: МДТУ "МАМІ", 2001. - 16 c.
У методичних вказівках наведено опис лабораторної роботи з дослідження метеорологічних умов на робочому місці.
Вказівки призначені для студентів усіх спеціальностей, які вивчають дисципліну "Безпека життєдіяльності".
З Московський державний технічний університет "МАМІ", 2001 р.
2. Завдання лабораторної роботи …………………………………………
3. Теоретична частина …………………………………………………. 3
4. Опис лабораторної установки та застосовуваних приладів ……. 6
5. Порядок виконання роботи ………………………………………… 8
7. Контрольні питання ………………………………………………. 16 Список літератури ……………………………………………………….. 16
Вивчити основні засади нормування метеорологічних умов у виробничих приміщеннях, дослідити параметри мікроклімату на робочому місці та оцінити їх згідно з вимогами ГОСТ 12.1.005 «ССБТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони».
2. ЗАВДАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
1. Ознайомитись з основними нормованими параметрами мікроклімату та характером впливу їх на організм людини.
2. Ознайомитись з описом лабораторної установки та приладами для вимірювання температури, відносної вологості, швидкості руху повітряного потоку та барометричного тиску.
3. Експериментально визначити температуру, відносну вологість та швидкість руху повітряного потоку на робочому місці та порівняти отримані величини з нормованими значеннями за ГОСТ 12.1.005.
4. Визначити ефективну та ефективно-еквівалентну температуру для різних параметрів мікроклімату.
5. Розрахувати математичним методом характеристику теплового відчуття на робочому місці за різних параметрів мікроклімату.
6. Порівняти теплові відчуття з ефективно-еквівалентною температурою.
3. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Метеорологічні умови (мікроклімат) у виробничих приміщеннях характеризуються наявністю чотирьох параметрів:
1) температурою повітря;
2) відносною вологістю повітря;
3) швидкістю руху повітряного потоку;
4) барометричний тиск.
Людина постійно перебуває у процесі теплового взаємодії із довкіллям, тобто. теплота, що виділяється організмом, поглинається навколишнім середовищем. У виробничих умовах при виконанні певного виду робіт людина повинна перебувати в комфортних умовах, за яких у людини не виникає температурних відчуттів холоду або перегріву, що її турбують.
Комфортні умови - такі метеорологічні умови, за яких тепловий баланс між організмом людини та довкіллям не утруднений, тобто. досягається рівність теплового обміну організму людини з довкіллям.
Віддача теплоти організмом людини внавколишнє середовище відбувається за рахунок теплопровідності через одяг Q T , конвекції теплоти Q до (віддача теплоти від поверхні тіла людини), випромінювання на навколишні поверхні Q П (віддача теплоти організмом більш холодним поверхням), випаровування вологи з поверхні шкіри Q ІСП та нагріву повітря, що вдихається Q ДИХ. Тепловий баланс між людиною та навколишнім середовищем є виразом
За дотримання теплового балансу забезпечується нормальне самопочуття людини (комфортні умови), тому температура внутрішніх органів залишається постійною (36,6 про З). Здатність організму че-
Підтримувати постійну температуру тіла при зміні параметрів мікроклімату і при виконанні різної за ступенем тяжкості роботи називається терморегуляцією.
3.1. Вплив параметрів мікроклімату на організм людини
Температура повітря є найважливішим чинником, визначальним мікроклімат робочої зони приміщення. За даними медикобіологічних досліджень, підвищення температури веде до перегріву організму. При перегріві організму судини шкіри розширюються. У цьому відбувається підвищений приплив крові до тіла, тобто. збільшується віддача теплоти у довкілля. При вищих температурах більшість теплоти з поверхні шкіри віддається шляхом випаровування. В результаті втрачається певна кількість вологи, а також разом з вологою та солі, які відіграють важливу роль у життєдіяльності організму людини. При зниженій температурі повітря відбувається переохолодження організму: кровоносні судини шкіри звужуються, відбувається відтік крові, у своїй зменшується віддача теплоти у довкілля. Перегрів та охолодження шкідливо позначаються на загальному стані організму, викликаючи при цьому відповідно підвищення температуритіла та застудні (запального характеру) захворювання, і як наслідок, призводить до перевтоми організму та до зниження працездатності.
Підвищена вологість (понад 85%) у поєднанні з підвищеною температурою повітря веде до швидкого перевтоми, розслаблення організму та різкого зниження випаровування вологи з поверхні тіла людини (потовиділення). Знижена вологість (менше 20%) викликає пересихання слизових оболонок верхніх дихальних шляхів. Оптимальні величини відносної вологості повітря в людини становлять 40…60%.
Рух повітря всередині виробничого приміщення створює повітряні потоки, які сприяють збільшенню віддачі теплоти організмом людини в навколишнє середовище, що веде до поліпшення його самопочуття в жарких приміщеннях, але є несприятливим фактором при знижених температурах (особливо в холодний період), викликаючи при цьому різні застудні та запальні захворювання.
Барометричний тиск повітря у виробничих умовах не впливає суттєво на організм людини, тому що життєдіяльність людини може відбуватися у досить широкому діапазоні тисків (550…950 мм рт. ст.). Для здоров'я людини небезпечна швидка зміна тиску (в той чи інший бік), а чи не сама величина цього тиску. Різким коливанням атмосферного тиску схильні люди, які страждають на гіпертонічні та серцево-судинні захворювання.
3.2. Нормування параметрів мікроклімату
у виробничих умовах
Відповідно до вимог ГОСТ 12.1.005 нормуються темпи-
ратура, відносна вологість та швидкість руху повітря залежно від 3-х показників:
1. Період року: холодний (температура навколишнього середовища не перевищує +10 о С) та теплий (температура навколишнього середовищасередовища більше +10 С);
2. Характеристика приміщення за величиною надлишків теплоти (ті-
плоту від роботи обладнання, приладів, опалення, освітлення, теплота від людей, сонячна радіація):
- приміщення з незначними надлишками теплоти, в яких
величина надлишкової теплоти Q ІЗБ ≤ 23,2 Дж м 3 с (до них можна віднести цехи загального машинобудування та приладобудування)
та механозбірного виробництва);
- приміщення із значними надлишками теплоти, в яких
Q ІЗБ > 23,2 Дж м 3 с (це приміщення ковальських, ливарних,
термічних та зварювальних цехів); 3. Ступінь тяжкості роботи (на основі загальних енерговитрат орга-
ної ходьбою, що виконуються стоячи або сидячи, або пов'язані з ходьбою та перенесенням ваг масою до 10 кг: робота в механізуванні
4. ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ ТА ВИКОРИСТОВУВАНИХ ПРИЛАДІВ
Лабораторна установка, що імітує виробниче приміщення, являє собою замкнутий простір, в якому є комплекс приладів, необхідних для вимірювання параметрів мікроклімату: аспіраційний психрометр Ассмана, чашковий анемометр і барометр.
4.1. Прилад для вимірювання температури повітря та визначення відносної вологості повітря
Для вимірювання температури та вологості повітря в роботі використовується аспіраційний психрометр МВ-4М (психрометр Ассмана). Психрометр МВ-4М призначений для вимірювання відносної вологості повітря в діапазоні від 10 до 100% при температурах від -10 до +40 ºС і температури повітря в діапазоні від -31 до +51 ºC в наземних умовах.
Принцип роботи психрометра заснований на різниці показань сухого та вологого термометрів залежно від вологості навколишнього повітря.
Вимірювання температури повітря провадиться сухим термометром психрометра.
Вологість повітря визначається за показаннями сухого та вологого термометрів за спеціальною психометричною таблицею або психометричною номограмою.
Вологість повітря характеризується такими величинами:
а) пружністю або парціальним тиском водяної пари, що містить-
що у повітрі і вираженим у Н/м 2 або Па (1 бар = 10 5 Н/м 2 = 750 мм рт. ст.; 1 Па = 1 Н/м 2 ; 1 мм рт. ст. = 133,322 Па);
б) абсолютною вологістю - ваговою кількістю водяної пари в грамах, що знаходяться в 1 м 3 повітря в даний момент часу;
в) максимальною вологістю - вага водяної пари, яка може наситити 1 м 3 повітря при даній температурі;
г) відносною вологістю - відношення абсолютної вологості до максимальної при цій же температурі, вираженої у відсотках.
Опис приладу. Резервуари термометрів поміщені в трубки захисту з повітряним зазором між ними, що захищає їх від нагрівання сонцем. Самі трубки ізольовані одна від одної теплоізоляційними шайбами. Трубки захисту з'єднані аспіраційною вентиляційною чашкою з трубою повітропровідної, на верхньому кінці якої закріплена аспіраційна головка.
Психрометр Ассмана приводиться у дію шляхом включення приладу до мережі. Обертанням вентилятора в психрометр всмоктується повітря зі швидкістю V= 4 м/с, який, обтікаючи резервуари термометрів, проходить по повітропровідній трубці до вентилятора і викидається назовні через прорізи. Завдяки обтіканню потоку повітря навколо резервуарів термометрів, сухий термометр показуватиме температуру цього потоку, а показання вологого термометра будуть меншими, оскільки він охолоджуватиметься внаслідок випаровування води з поверхні батиста, що облягає його резервуар.
4.2. Прилад для вимірювання тиску
Для вимірювання тиску у роботі використовується барометр-анероїд.
4.3. Прилад визначення швидкості руху повітря
Для вимірювання швидкості руху повітря застосовується чашковий ручний анемометр моделі МС-13 з діапазоном вимірювання середньої швидкості повітря від 1 до 20 м/с. Рух повітря анемометр сприймає чотиричашечною вертушкою 4 насадженою на вісь 5 . На нижньому кінці вертушки є черв'ячна передача, що передає рух трьома стрілками. Циферблат 2 має відповідно шкали одиниць, сотень та тисяч.
Мал. 1. Анемометр ручний чашковий (МС-13):
1 – стрілка шкали сотень; 2 – циферблат; 3 – стрілка шкали одиниць; 4 – вертушка; 5 – вісь; 6 – черв'як; 7 – стрілка шкали тисяч; 8 – вушка; 9 – арретир; 10 - гвинт
Включення та вимкнення механізму проводиться арретиром 9 один кінець якого знаходиться під вигнутою пластинчастою пружинкою, що є підп'ятником черв'ячного колеса. Для вимикання лічильного механізму арретир 9 повертають за годинниковою стрілкою.
Перед виміром швидкості руху повітря записують показання за трьома шкалами. У повітряному потоці, що вимірюється
анемометр встановлюють вертикально і через 10...15 секунд після того, як вентилятор розвине постійні оберти, одночасно включають арретир механізм анемометра і секундомір. Експонування анемометра у воз-
задушливому потоці виробляють протягом 1...2 хвилин. Після цього часу механізм і секундомір вимикають і записують показання за шкалами анемометра та час експозиції в секундах. Різниця між кінцевим і початковим відліком ділять на час експозиції і визначають число поділів шкали, що припадають на одну секунду, визначаючи швидкість руху повітря всередині установки.
Один поділ, що припадає на одну секунду,відповідає швидкості руху повітряного потоку приблизно 1 м/с.
5. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
5.1. Ознайомитись з описом роботи та приладами.
5.2. Визначити тиск повітря за допомогою барометра-анероїду (тиск у камері установки дорівнює барометричному тиску в приміщенні лабораторії).
5.3. Визначити параметри мікроклімату за нерухомого потоку
5.3.1. Включити тумблер установки 1;
5.3.2. Визначити температуру повітря за показаннями психрометра Ассмана, для цього необхідно:
а) змочити водою матерчатий ковпачок правого термометра та поставити під нього склянку з водою;
б) включити психрометр Ассмана до мережі; в) визначити температуру повітря за показаннями сухого (лівого)
і вологого (правий) термометрів і записати показання до таблиці 1. Зняття показань температури повітря проводити на 4-й хвилині після включення до мережі психрометра.
5.4. Визначити відносну вологість повітря: а) розрахунковим методом за формулою (1):