Безопасность жизнедеятельности

№ 3256 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА

    Кафедра техносферной безопасности







            БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ


        Учебное пособие


Рекомендовано редакционно-издательским советом университета








            МИСиС



Москва 2019

УДК 628:504
      Б40


Рецензент
д-р техн. наук К.С. Коликов



Авторы:
О.М. Зиновьева, |Б.С. Мастрюков |, А.М. Меркулова, В.А. Муравьев, Т.И. Овчинникова, Е.П. Потоцкий, Н.А. Смирнова



     Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие / О.М. Зи-Б40 новьева и [др.]. - М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. -176 с.
        ISBN 978-5-906953-82-7




          Учебное пособие относится к основной учебной литературе по курсу «Безо пасность жизнедеятельности». Приведены методы расчета искусственного освещения производственных помещений; естественной и механической вентиляции; средств защиты от теплового излучения, поражения электрическим током, ионизирующего излучения, шума и вибрации; категорирование помещений по врывопожарной и пожарной опасности, а также прогнозирование последствий взрыва конденсированных взрывчатых веществ и пожаров.
          Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».
          Предназначено для студентов всех направлений подготовки НИТУ «МИСиС».

УДК 628:504



ISBN 978-5-906953-82-7

© Коллектив авторов, 2019
© НИТУ «МИСиС», 2019

    ОГЛАВЛЕНИЕ


Предисловие ................................................ 4
1. Расчет искусственного освещения производственных помещений .................................................. 5
2. Расчет естественной общеобменной и местной вытяжной вентиляции ................................................ 28
3. Расчет средств защиты от теплового излучения ........... 46
4. Расчет средств защиты от поражения электрическим током . 69
5. Расчет средств защиты от ионизирующего излучения ....... 83
6. Расчет средств защиты от вибрации ..................... 107
7. Расчет средств защиты от шума ......................... 122
8. Категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности ..................................... 139
9. Прогнозирование и оценка последствий при взрыве конденсированных взрывчатых веществ ........... 152
10. Прогнозирование и оценка обстановки при пожарах ...... 161

3

    ПРЕДИСЛОВИЕ

   Развитие современного общества немыслимо без решения проблем, связанных с безопасностью жизнедеятельности. Среда обитания современного человека и, особенно, производственная среда содержит источники опасности. К опасным и вредным факторам антропогенного происхождения относятся, например, ионизирующие излучения, шумовые и тепловые поля, загазованность и запыленность среды и т.д. Решение проблемы безопасности жизнедеятельности состоит в защите человека и среды обитания от воздействия вредных и опасных факторов, превышающих допустимые значения.
   Учебное пособие состоит из восьми разделов, каждый из которых может рассматриваться независимо от других. Разделы включают теоретическое введение по изучаемому вопросу, методики расчета устройств защиты, задачи для самостоятельного решения, алгоритмы расчета, библиографические списки. В конце каждого раздела приведены приложения, содержащие необходимый справочный материал.
   Пособие предназначено для проведения практических занятий по курсу «Безопасность жизнедеятельности» и может быть использовано при самостоятельном выполнении студентами расчетов технических защитных устройств (в домашних заданиях, в курсовых и дипломных исследовательских и проектных работах). Навыки выполнения расчетов устройств защиты от опасных и вредных факторов способствуют закреплению теоретических знаний по данному курсу.

4

1.РАСЧЕТИСКУССТВЕННОГООСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ


    1.1. Основные понятия и определения

   Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями.
   К количественным показателям относят следующие величины.
   1.   Световой поток Ф - количество энергии, излучаемой источником света, лм (люмен).
   2.   Сила света I - пространственная плотность светового потока Ф внутри телесного угла ш, кд (кандела):
                              dФ
i =--.
                              d®
   3.   Освещенность E - поверхностная плотность светового потока, лк (люкс):

d E =     ,
                                d 5 где 5- площадь освещаемой поверхности, м2.
   4.    Яркость B - поверхностная плотность силы света в заданном углом а направлении, кд/м2:


B = —-—, d5 •cos a
где I - сила света, излучаемого поверхностью 5 в направлении угла а, кд;
    d5  •cosa - видимая под углом а площадь источника света, м2;
    S   - площадь источника света, м².
   Кроме перечисленных величин, на условия зрительной работы влияют дополнительные факторы, служащие качественными показателями условий зрительной работы.
   1.    Коэффициент отражения r - характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток:
Ф отр r = Ф , пад
где Фотр - световой поток, отраженный поверхностью, лм;
    Фпад - световой поток, падающий на поверхность, лм.

5

   2.    Фон - поверхность, которая непосредственно прилегает к объекту различения. Фон характеризуется коэффициентом отражения световых лучей. Фон считается светлым при r > 0,4; средним при Г = 0,2.. .0,4 и темным при r < 0,2.
   3.    Контраст объекта различения с фоном K - отношение абсолютного значения разности между яркостью объекта и фона к яркости фона:


Bф -Bо|
Bф


        K=


где Bф - яркость фона, кд/м²;
   Bо - яркость объекта различения, кд/м².
   Контраст считают большим при K > 0,5; средним при K = 0,2.0,5 и малым при K < 0,2.
   4.   Показатель ослепленности Р - критерий оценки слепящего действия осветительной установки:

        P = ( S -1). 1000,

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых значений разности яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.
   5.   Показатель дискомфорта M - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.
   6.   Объединенный показатель дискомфорта URG - общеевропейский критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения. Показатель дискомфорта UGR связан с показателем дискомфорта M по формуле

UGR=16.lgM -4,8.
   При проектировании объединенный показатель дискомфорта рассчитывается инженерным методом с помощью программных средств.
   7.   Коэффициент пульсации светового потока KE - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате из-6

менения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, %:


KE ⁼

EE max min
2 • E
x ср


•100,

где Eₘₐₓ, Eₘᵢₙ, Eср - соответственно максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний, лк.
   До статочная освещенность на рабочих местах обеспечивается выполнением нормативных требований, установленных СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» [1] и приведенных в табл. 1.1. При нормировании искусственного освещения нормируется минимальная освещенность на рабочем месте Eн, лк, в зависимости от разряда и подразряда зрительной работы, устанавливаемых по характеристике зрительной работы, наименьшему размеру объекта различения, характеристике фона и контраста, с учетом системы освещения.
   В соответствии с СП 52.13330.2016 [1] выделяют две системы искусственного освещения:
   -    общее (светильники размещают на потолке): общее равномерное (равномерное, с распределением светового потока независимо от размещения оборудования) и локализованное (с учетом размещения рабочих мест, что позволяет обеспечить их наилучшую освещенность);
-    комбинированное (сочетание общего и местного освещения).


    1.2. Источники света и осветительные приборы

   Осветительный прибор (электрический светильник) - совокупность источника света (лампы) и осветительной арматуры (отражатель, рассекатель и др.).
   Источники света, применяемые для искусственного освещения производственных помещений, подразделяют на следующие основные группы: лампы накаливания, газоразрядные лампы и светодиодные лампы.


7

Освещенность производственных помещений

Таблица 1.1

                                                                                Освещенность, лк        
                         Наименьший   Разряд  Подраз-  Контраст             Комбинированно е           
    Характеристика     размер объекта  зри-   ряд зри- объекта с Харакгери-    освещение        Общее  
  зрительной работы    различения, мм тельной тельной    фоном   стика фона       в том числе освещение
                                      работы   работы                       всего  от общего           
                                                                                   освещения           
                                                 А     Малый     Темный     5000      500         -    
Наивысшей точности       Менее 0,15      I       Б     Малый     Средний    4000      400       1250   
                                                 В     Малый     Светлый    2500      300        750   
                                                 Г     Средний   Светлый    1500      200        400   
                                                 А     Малый     Темный     4000      400         -    
Очень высокой точности    От 0,15       II       Б     Малый     Средний    3000      300        750   
                          до 0,30                В     Малый     Светлый    2000      200        500   
                                                 Г     Средний   Светлый    1000      200        300   
                                                 А     Малый     Темный     2000      200        500   
Высокой точности         Свыше 0,30     III      Б     Малый     Средний    1000      200        300   
                          до 0,50                В     Малый     Светлый     750      200        300   
                                                 Г     Средний   Светлый     400      200        200   
                                                 А     Малый     Темный      750      200        300   
Средней точности         Свыше 0,50     IV       Б     Малый     Средний     500      200        200   
                           до 1,0                В     Малый     Светлый     400      200        200   
                                                 Г     Средний   Светлый      -        -         200   

Окончание табл. 1.1

                                                                                    Освещенность, лк        
                         Наименьший   Разряд  Подраз-  Контраст                 Комбинированно е           
    Характеристика     размер объекта  зри-   ряд зри- объекта с Харакгери-        освещение        Общее  
  зрительной работы    различения, мм тельной тельной    фоном   стика фона           в том числе освещение
                                      работы   работы                           всего  от общего           
                                                                                       освещения           
                                                 А     Малый     Темный          400      200     300      
Малой точности            Свыше 1        V       б     Малый     Средний          -        -      200      
                            до 5                 В     Малый     Светлый          -        -      200      
                                                 г     Средний   Светлый          -        -      200      
Грубая (очень малой                                    Независимо от характе-                              
точности)                 Более 5       VI       -     ристик фона и контраста    -        -      200      
                                                       объекта с фоном                                     
Работа со светящимися                                                                                      
материалами и изделия-   Более 0,5      VII      -              То же             -        -      200      
ми в горячих цехах                                                                                         
Общее наблюдение                                                                                           
за ходом процесса            -         VIII      а                »               -        -      200      
(постоянное)                                                                                               

   Лампы накаливания общего назначения могут применяться практически везде, где не предъявляются высокие требования к освещенности, а потребление и срок службы не являются определяющими факторами. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г - газонаполненные лампы, К - лампы с криптоновым наполнением, Б - биспиральные лампы с аргоновым наполнением, РН - различного назначения. Улучшенные лампы накаливания, за счет добавления в газ-наполнитель галогенных элементов (фтора, брома, йода, хлора), уменьшающих скорость испарения вольфрама, называют галогенными лампами накаливания - КГ. Лампы накаливания применяют для внутреннего освещения домов, офисов, магазинов и т.п. и внешнего освещения (реклама, стоянки, освещение строительных объектов). В настоящее время лампы накаливания выводят из обращения, устанавливая вместо них газоразрядные или светодиодные лампы. Применение ламп накаливания общего назначения для освещения ограничивается Федеральным законом от 23.11.2009 № 261-ФЗ [2]. С 2011 г. не допускается применение для освещения ламп накаливания общего назначения мощностью 100 Вт и более, а также закупка электрических ламп накаливания для обеспечения государственных или муниципальных нужд, которые могут быть использованы в цепях переменного тока в целях освещения.
   Газоразрядные лампы подразделяют на две группы: лампы низкого и лампы высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления -это натриевые и ртутные лампы низкого давления (давление внутри лампы не превышает 104 Па) и люминесцентные. Люминесцентные лампы бывают прямые трубчатые и компактные (энергосберегающие). В маркировке люминесцентных ламп используются следующие обозначения: ЛД - дневного света; ЛБ - белого света; ЛБЦ - близкие к дневному; ЛТБ - тепло-белого света; ЛХБ - холодно-белого света; ЛДЦ - с исправленной цветопередачей и т.п. Применяют такие лампы для внутреннего освещения жилых и общественных помещений. Для общего освещения, как правило, применяют прямые трубчатые лампы в основном мощностью 40, 65, 80 и 150 Вт.
   Газоразрядные лампы высокого давления - металлогалогенные, натриевые, ртутные, ксеноновые и др. - применяют в промышленности и для освещения улиц.
   Металлогалогенные лампы обозначают следующим образом: ДРИ (дуговая ртутная с излучающими добавками (иодиды и бромиды металлов)), ДРИЗ (с зеркальным слоем), натриевые - ДНаТ (дуговая 10