Домашнее задание 1 (вариант 16) / 16.DOC

Домашнее задание

по дисциплине

“Производственная и экологическая безопасность”

выполнил Рейня Г.И.

группа МП-30

Москва 1996

Часть 1

1.1. Защитное зануление

Заземление нетоковедущих частей электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью путем подсоединения к заземляющему устройству не обеспечивает полной безопасности. В сетях с заземленной нейтралью устраивается защитное зануление. Оно представляет собой присоединение к неоднократно заземленному проводу корпусов и других конструктивных элементов электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции. Принципиальная схема зануления приведена на рисунке.

Рис. Принципиальная схема защитного зануления:

1 - корпус; 2 - аппараты защиты от токов КЗ

(плавкие предохранители, автоматы и т.п.).

Условные обозначения: R₀ - сопротивление заземления

нейтрали источника тока; R_n - сопротивление

повторного заземления нулевого провода;

I_k - ток КЗ.

При пробое напряжения на корпус происходит короткое замыкание линейного провода с поврежденной изоляцией с нулевым проводом через корпус и зануляющее устройство. Возникающий большой ток короткого замыкания вызывает перегорание предохранителей или срабатывание системы автоматического защитного отключения. В результате аварийное оборудование оказывается отключенным. Следовательно, в задачу зануления входит обеспечение тока такой величины, который был бы достаточным для быстрого перегорания плавких вставок предохранителей или срабатывания автоматического защитного отключения при пробое на корпус.

Одновременное заземление и зануление одного и того же корпуса улучшает условия безопасности, так как создает дополнительное заземление нулевого провода.

Недостатком заземления и зануления является существование в течении некоторого времени аварийного режима - с момента замыкания на корпус до срабатывания защиты, поэтому в дополнению к заземлению или взамен него для отключения электроустановок в случае пробоя изоляции перехода напряжения на корпус устраивается система автоматического защитного отключения.

Защитное отключение

Защитное отключение обеспечивается устройством, которое автоматически отключает неисправный участок сети электроустановки при возникновении напряжения, опасного для человека. Такая опасность может появиться в результате замыкания на землю, снижения сопротивления изоляции, неисправности заземления или зануления при переходе напряжения с высшей стадии на низшую. При таких неисправностях изменяются электрические параметры сети, которые воспринимаются чувствительным элементом - датчиком, автоматически отключающим неисправный участок сети.

В зависимости от того, что является входной величиной, на изменение которой реагирует отключающее устройство, разработан ряд типовых схем. Одна из простейших схем отключения обеспечивает защиту при появлении напряжения на корпусе относительно земли ( см. рис.).

Рис. Схема защитного отключения при напряжении на

корпусе относительно земли.

Схема работает следующим образом. При включении кнопки П замыкается цепь питания обмотки магнитного пускателя МП, который своими контактами включает электроустановку и самоблокируется по цепи, составленной нормально замкнутыми контактами кнопки “стоп” С, реле защиты РЗ и блок-контактами.

При появлении напряжения относительно земли на корпусе U_з, равного по величине длительно допустимому напряжению прикосновения, под действием катушки РЗ (КРЗ) срабатывает реле защиты. Контакты РЗ разрывают цепь обмотки МП, и неисправная электроустановка отключается от сети. Цепь искусственного замыкания, включаемая кнопкой К, служит для контроля исправности схемы отключения.

Целесообразно применять защитное отключение в передвижных электроустановках и при использовании ручного электроинструмента, так как условия их эксплуатации не позволяют обеспечить безопасность заземлением или другими защитными мерами.

1.2. Эксплуатация систем, находящихся под давлением

На предприятиях электронной промышленности в различных технологических процессах широко применяются сжатый воздух, газы. Эти вещества находятся внутри сосудов и аппаратов. Они могут служить средой, в которой протекают технологические процессы. Сосудами, работающими под давлением, называют закрытые устройства, находящиеся под давлением сжатого воздуха, паров или газа.

При нарушении режима эксплуатации или снижении прочности сосудов может произойти взрыв, сопровождающийся мгновенным выделением большого количества энергии. Развиваемая мощность при взрыве определяется по формуле:

где P_н - начальное давление газа (воздуха) в сосуде, Па; P_к - конечное (атмосферное) давление газа, Па; V - начальный объем газа, м³; u - показатель адиабаты (отношение теплоемкостей при постоянном давлении C_P и при постоянном объеме С_V, для воздуха u=1,4 ); t - время действия взрыва, с.

Неправильное изготовление сосудов, нарушение режима их работы и правил эксплуатации, коррозионное разрушение, неисправность арматуры, удары, превышение давления внутри сосуда, соприкосновение с искрой или пламенем - основные причины аварии сосудов.

Все сосуды, работающие под давлением выше атмосферного, разделяют на две группы:

1) подлежащие освидетельствованию инспекцией Госгортехнадзора СССР: под давлением свыше 68670 Па - цистерны и бочки, предназначенные для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до +50 ⁰С превышает 68670 Па; баллоны, предназначенные для транспортировки и хранения сжатого, сжиженного и растворенного газа под давлением свыше 68670 Па; цистерны для хранения, перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением газа свыше 68670 Па;

2) подлежащие освидетельствованию администрацией предприятий: сосуды и баллоны емкостью не свыше 25 л, у которых произведение вместимости в литрах на рабочее давление в мегапаскалях не превышает 1962; сосуды из неметаллических материалов; части машины, не являющиеся самостоятельными сосудами (цилиндры двигателей и компрессоров, воздушные клапаны насосов и др.) и другие сосуды специального назначения.

Для устранения опасности взрыва сосуды должны изготавливаться в соответствии с “Правилами устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, утвержденными Гостехнадзором. В зависимости от рабочего давления все сосуды разделены на категории, для каждой из которых определен материал конструкции. Все сосуды после изготовления подлежат испытанию.

Сосуды для обеспечения нормальных условий эксплуатации должны быть снабжены приборами для измерения давления и температуры Среды, предохранительными устройствами, запорной арматурой, приспособлениями для удаления конденсата.

Контроль качества сварных соединений сосудов и их элементов проводится визуально и измерением, ультразвуковой дефектоскопией, просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами, механическим испытанием металлографическим исследованием, проверкой гелиевыми течеискателями и другими способами, предусмотренными техническими условиями.

Сосуды, подлежащие освидетельствованию инспекцией Госгортехнадзора, регистрируются районной инспекцией. При этом предъявляется техническая документация на сосуд, акт о качестве монтажа сосуда, схема включения сосуда с указанием источника давления, параметров его рабочей среды, арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматического управления, предохранительных и блокировочных устройств.

Сосуды, не подлежащие регистрации, проверяет комиссия предприятия в сроки, установленные правилами. Результаты технического освидетельствования записываются в паспорт сосуда или аппарата.

Баллоны, находящиеся в эксплуатации, подвергаются периодическому освидетельствованию не реже, чем через 5 лет. Это освидетельствование включает осмотр внутренних и наружных поверхностей баллонов, проверку массы и вместимости и гидравлическое испытание.

1.3. Задача

Определить объем воздуха, удаляемого односторонним верхним боковым отсосом при пайке припоем ПОС-40. Место пайки размерами 0.2х0.3м удалено от отсоса на расстояние 1м. Высота панели над источником 0.5м.

Решение:

Объем воздухообмена при отсосе воздуха боковым отсосом определяется выражением:

L = C ( 3,975 - 1,87·10^-3 t ) Q_общ (Н + В)⁵ (м³/ч),

где С - коэффициент, учитывающий конструкцию отсоса и взаимное расположение источника тепла и плоскость всасывания; Q_общ - общее количество тепловыделений от источника; Н - расстояние от верхней плоскости источника до центра всасывания панели; В - ширина источника; t - температура поверхности источника.

Для одностороннего верхнего бокового отсоса выражение для С выглядит следующим образом:

C = 222 ( l₁ / ( H + B ))^2/3 ,

где l₁ - расстояние от панели до источника плюс ширина источника.

Примем для данной задачи следующие данные:

В = 0,2м

Н = 0,5м

l₁ = 1,2м

С = 222 ( 1,2 / ( 0,5 + 0,2 ))^2/3 = 318

t = 170єC

Q_общ = 90000 Дж/ч

Тогда, подставив в формулу для воздухообмена, получаем:

L = 143043,81 м³/ч.

Ответ: L = 143043,81 м³/ч.