Домашнее задание 1 (вариант 20) / 20.doc
Московский институт электронной техники.
Домашняя работа
по курсу
"Производственная и экологическая безопасность"
Вариант 20
Задание 1
Эксплуатация лазеров III класса
1) Декомпозиция анализируемых объектов.
а) Предметы труда ( исходные материалы ).
Предметами труда могут быть различные материалы для сварки, термообработки, резки и подгонки. Также предметами труда могут быть изделия микроэлектроники для измерения и контроля их параметров.
б) Средства труда: машины, орудия, сооружения, здания, энергия.
Лазерные установки, газоразрядные импульсные лампы, лампы непрерывного горения, здания, генераторы СВЧ, импульсные лампы накачки.
в) Продукты труда, полуфабрикаты.
Продукты труда - это обработанные лазером предметы труда.
г) Технологический процесс, операции, действия.
- целенаправленное воздействие на обрабатываемое вещество (микросварка, термообработка, резка хрупких и твердых материалов, подгонка параметров микросхем и др.),
- измерение и контроль параметров изделий микроэлектроники, передача и обработка информации.
Излучение лазера, выходящее из резонатора, направляется через различные оптические элементы (фильтры, линзы, призмы, светоотделительные пластинки и т.д.) на какую-либо мишень. Все эти элементы в некоторой степени отражают или рассеивают излучение оптических квантовых генераторов.
д) Производственная среда.
Производственная среда — помещение с установленными параметрами микроклимата, запыленности, аэродинамическими и шумовыми характеристиками, параметрами освещенности и теплового режима рабочих мест, пожаровзрывоопастности производства и безопасности работы электроустановок. Допуск в помещение должны иметь только работающие на лазерных установках люди.
е) Природно-климатическая среда.
Средняя полоса РФ. Максимально возможная температура в течении года +30 … +35 градусов, минимально возможная -35 … -40 градусов Цельсия. Средняя летняя температура +25 градусов, средняя зимняя -25 градусов Цельсия. В осеннее, зимнее, весеннее время необходимо отапливать помещения. Большие колебания освещенности в течении суток. Большую часть дня необходимо искусственное освещение.
ж) Флора и фауна.
Лиственные и вечнозеленые леса. Фауна характерная для средней полосы России.
з) Люди.
Технический и обслуживающий персонал.
2) Составление перечня факторов обитаемости.
а) Физические факторы обитаемости.
1. электромагнитное поле;
2. луч лазера высокой плотности излучения;
3. зеркально отраженный луч;
4. световая энергия от импульсных ламп накачки;
5. высокое напряжение зарядных устройств;
6. интенсивный шум;
7. нерациональное освещение;
8. микроклимат;
9. электроопасность
б) Химические факторы обитаемости.
Загрязнение воздушной среды химическими веществами, образующимися при разрядке импульсных ламп накачки (озон, окислы азота), в результате испарения материала мишени при сварке, сверлении и других технологических операциях (окись углерода, свинец, ртуть, продукты термоокислительного разложения материала мишени, побочные продукты реакции лазера);
в) Биологические факторы обитаемости.
Человек - разносчик вирусов и бактерий.
г) Психофизиологические факторы обитаемости.
- эмоциональные перегрузки;
- монотонность труда;
3) Количественная и качественная оценка факторов обитаемости.
Возможно превышение ПДК ядовитых веществ. Содержание кислорода (по объему) в воздухе производственного помещения должно быть не ниже 18%. Возможно превышение норм шума. Нерациональное освещение из-за суточного перемещения солнца. Возможно нарушение норм микроклимата из-за сезонной и ежедневной смены погоды.
4) Сравнение результатов оценки факторов с нормами и допустимыми значениями с целью выявления опасных и вредных производственных факторов.
- прямое и зеркально-отраженное лазерное излучение;
- диффузно отраженное лазерное излучение на расстоянии менее 10 см от отражающей поверхности;
- электрическое напряжение;
- световое излучение импульсных ламп или газового разряда;
- электромагнитное поле;
- шум. Уровень шума должен быть снижен до 65 - 70 дБ;
- химические вещества, образующиеся при разрядке импульсных ламп накачки, в результате испарения материала мишени. Даже небольшое содержание свинца в воздушной среде (до 0.1 мг/м3 при ПДК=0.01 мг/м3) может вызвать патологические изменения в организме работающего.
- микроклимат. Допустимые параметры микроклимата:
а) для помещений, характеризующихся значительным избытком явного тепла (>20 ккал/м3ч) в теплый период года (> +10°С) для работ средней тяжести: температура воздуха на рабочем месте: не больше, чем на 5° выше средней температуры наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца, но не выше 28°С. Относительная влажность: при температуре 28°С — не выше 55%;
27°С — не выше 60%;26°С — не выше 65%;25°С — не выше 70%;24°С — не выше 75%;
скорость движения воздуха — 0,5-1 м/с. Температура вне рабочего места не больше, чем на 5° выше средней температуры наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца.
б) для помещений, характеризующихся незначительным избытком явного тепла (<20 ккал/м3ч) в холодный период года (< -10°С) для работ средней тяжести: температура воздуха: 15-20°С; относительная влажность - не более 75%; скорость движения воздуха — не более 0,5 м/с.
5) Комплексные оценки условий жизнедеятельности и возможности возникновения опасных ситуаций.
Работа средней сложности.
6) Выбор принципов ( А,Б,В,Г ), разработка мероприятий , выбор и расчет средств защиты работающих от опасных и вредных производственных факторов.
а) Механизация, автоматизация, дистанционное управление, применение роботов ( А-метод ).
Надо применять дистанционное управление. Полезно применять автоматическую сигнализацию и блокировку.
б) Адаптация окружающей среды к человеку. (Б-метод).
Размещение лазерных установок так, чтобы луч лазера был направлен на неотражающую огнестойкую стену. Все стены окрашиваются в цвета с малым коэффициентом отражения. Освещение должно быть обильным, чтобы зрачок глаза всегда имел минимальные размеры.
Cоздание безопасных лазерных установок за счет уменьшения мощности применяемого лазера, надежной экранировки лазерной установки и дистанционного управления. Надежной защитой от случайного попадания на человека является экранирование луча световодом на всем пути его действия.
Для уменьшения опасности необходима защита от сопутствующих опасностей, источниками которых являются сама лазерная установка и обрабатываемые объекты. Для уменьшения загрязнения воздуха парами и аэрозолями испаряющихся веществ мишени, а также образующегося в воздухе озона в рабочих помещениях предусматривают специальную систему вентиляции. Применяют также необходимые меры защиты от высокого напряжения (защитные и предохранительные блокировки), воздействие электромагнитных полей (защитные экраны), шума (звукоизолирующие кожухи), жесткого рентгеновского излучения, ионизации воздуха, взрывов и пожаров. Выполнение мер защиты обеспечивает безопасность работ, проводимых с лазерными установками.
в) Адаптация человека к окружающей среде. (В-метод).
Обслуживающий персонал обеспечивается спецодеждой. В качестве средств индивидуальной защиты применяются защитные очки с светофильтрами для защиты от излучений с длинами волн 0,69-1,06 мкм, технологические халаты и перчатки.
г) Комбинация мероприятий. (Г-метод).
Для обеспечения более полной защиты персонала А, Б и В — методы должны комбинироваться.
7) Оценка эффективности разработанных мероприятий и выбранных средств защиты работающих.
Разработанные мероприятия являются экономически и технически обоснованными и оптимальными. Необходимо оценить эффективность используемого заземления, герметичность коммуникаций, надежность электропроводки. Системы защиты, выпускаемые специализированными предприятиями рассчитаны на получение высокого соотношения экономического и защитного эффекта, ведущего к безопасности и высокоэффективной работе людей на данном предприятии. Выработанные методы защиты позволяют снизить уровни вредностей и опасностей до допустимых норм.
Кондиционирование воздуха. Схема и расчет.
Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержание в помещениях независимо от наружных условий постоянных или изменяющихся по определенной программе температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, наиболее благоприятных для людей или требуемых для нормального протекания технологического процесса. Поэтому на промышленных предприятиях кондиционирование воздуха применяется либо для обеспечения комфортных санитарно-гигиенических условий, создание которых обычной вентиляцией невозможно, либо как составная часть технологического процесса. В последнем случае кондиционирование применяют:
а) для поддержания определенных температурно-влажностных условий, позволяющих производить обработку материалов и изделий с минимальными допусками (точное машиностроение, приборостроение, оптическая промышленность, изготовление и калибровка мерительного инструмента);
б) для обеспечения особой чистоты воздуха и исключения выделения влаги из воздуха, а также пота с рук рабочих на точно обработанные поверхности изделий (изготовление точных приборов, электровакуумная и полупроводниковая промышленность и т. п.);
в) для поддержания заданного влагосодержания материалов и изделий.
Системы кондиционирования могут работать круглый год, или только в летнее время, выполняя в последнем случае охладительно-осушительные функции.
Кондиционер — это вентиляционная установка, которая с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды.
Кондиционеры бывают двух видов: установки полного кондиционирования воздуха, обеспечивающие постоянство температуры, относительной влажности, скорости движения и чистоты воздуха; уста-новки неполного кондиционирования, обеспечивающие постоянство только части этих параметров или одного параметра, чаще всего температуры.
В зависимости от способа холодоснабжения кондиционеры подразделяются на автономные и неавтономные. В автономных кондиционерах холод вырабатывается собственными встроенными холодильными агрегатами. Неавтономные кондиционеры снабжаются холодоносителем централизованно.
По способу приготовления и раздачи воздуха кондиционеры подразделяются на центральные и местные. Конструкция центральных кондиционеров предусматривает при-готовление воздуха вне обслуживаемых помещений и его раздачу по системе воздуховодов. В местных же кондиционерах приготовление воздуха происходит непосредственно в обслуживаемых помеще-ниях, воздух раздается сосредоточенно, без воздуховодов. Цент-ральные кондиционеры применяют в больших цехах, их отличает большая производительность по воздуху (от 30 до 250 тыс. м3/ч). Местные кондиционеры применяют в сравнительно небольших по-мещениях (лабораториях, кабинах наблюдения, рабочих кабинетах и т. п.). Производительность их соответственно ниже, чем централь-ных кондиционеров.
На рисунке показана схема центрального кондиционера, применяемого для обслуживания отдельных помещений с целью поддержания постоянными температуры, влажности и чистоты воздуха. Кондиционер работает по схеме частичной рециркуляции воздуха. Наружный воздух и воздух, забираемый из помещения (в кондиционере существует разрежение, возникающее при работе вентилятора 8) поступают в камеру смешения I. Поступление воздуха регулируется клапанами 1, причем клапан для наружного воздуха делается утепленным. Далее смесь воздуха проходит через фильтр 2. При низкой наружной температуре воздух подогревается в калориферах первого подогрева 3. Количество воздуха, проходящего через калориферы, регулируется клапанами 4. В камере орошения II воздух увлажняется и охлаждается, что достигается распылением холодной воды форсунками 5. На входе и на выходе камеры орошения установлены каплеотделители 6, пройдя которые, воздух вновь подогревается в калорифере второго подогрева 7 в зависимости от требуемой температуры в помещении. При этом относительная влажность воздуха снижается до определенного заданного уровня.
Работа кондиционеров автоматизирована. Приборы-автоматы (термо- и влагорегуляторы) при изменении заданных параметров воздуха в помещении (температуры и влажности) приводят в действие клапаны, регулирующие смешение наружного и рециркуляционного воздуха, нагрев воздуха в калориферах, подачу теплоносителя в калориферы, а также холодной воды к форсункам.
Многие автономные кондиционеры имеют встроенные компрессорные холодильные машины.
Кондиционирование воздуха требует по сравнению с вентиляцией больших единовременных и эксплуатационных затрат, но эти затраты быстро окупают себя за счет повышения производительности труда, снижения заболеваемости, уменьшения брака, улучшения качества выпускаемой продукции и т. п.
Расчет не найден.
Задача
Определить ток КЗ при устройстве заземления при наличии плавкой вставки предохранителя 0,2А
Т.К плавкие вставки предохранителей подбираются с троекратным запасом, то ток КЗ