Безопасность жизнедеятельности. Теория и практика
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Общенаучное знание и теории
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 192
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-9729-1631-3
Артикул: 843180.01.99
Приведены теоретические сведения о неблагоприятных факторах среды обитания, их воздействии на организм человека и практические задания для более углубленного изучения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности». Приведены примеры расчетов, пояснения к решению задач и рекомендуемая литература. Для инженеров и специалистов при эксплуатации промышленного оборудования и безопасной организации работ на производстве, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами безопасности жизнедеятельности человека. Может быть использовано бакалаврами технических направлений подготовки очной и заочной форм обучения.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
УДК 614.8 ББК 68.9 П21 Рецензенты: зав. каф. «Автомобильный транспорт» ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева» д. т. н., проф. Н. А. Кузьмин; доцент кафедры «Технологии сервиса и технологическое образование» ФГБОУ ВО «НГПУ им. К. Минина» к. п. н. М. В. Мочалина Пачурин, Г. В. П21 Безопасность жизнедеятельности. Теория и практика : монография / Г. В. Пачурин, О. В. Маслеева, И. Г. Трунова. - Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2024. - 192 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1631-3 Приведены теоретические сведения о неблагоприятных факторах среды обитания, их воздействии на организм человека и практические задания для более углубленного изучения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности». Приведены примеры расчетов, пояснения к решению задач и рекомендуемая литература. Для инженеров и специалистов при эксплуатации промышленного оборудования и безопасной организации работ на производстве, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами безопасности жизнедеятельности человека. Может быть использовано бакалаврами технических направлений подготовки очной и заочной форм обучения. УДК 614.8 ББК 68.9 ISBN 978-5-9729-1631-3 Пачурин Г. В., Маслеева О. В., Трунова И. Г., 2024 Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................ 6 1. ОЗДОРОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ................................................................................ 9 1.1. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны .......................................................................... 9 1.2. Микроклимат производственных помещений ................................................................... 12 1.3. Методика расчета общеобменной вентиляции .................................................................. 14 1.3.1. Расчет воздухообмена при выделении вредных веществ .......................................... 16 1.3.2. Расчет воздухообмена при наличии влаговыделений ................................................. 17 1.3.3. Расчет воздухообмена при наличии избытков явного тепла .................................... 19 1.3.4. Расчет кратности воздухообмена .............................................................................. 20 1.3.5. Выбор вентилятора ....................................................................................................... 20 1.4. Задание к практической работе ........................................................................................... 21 1.5. Пример выполнения практической работы ........................................................................ 22 2. ИСКУССТВЕННОЕ ОБЩЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ .................................................................................... 28 2.1. Светотехнические характеристики ..................................................................................... 28 2.2. Классификация освещения .................................................................................................. 30 2.3. Источники света .................................................................................................................... 31 2.4. Светильники .......................................................................................................................... 34 2.5. Нормирование освещения ...................................................................................................... 36 2.6. Расчет общего искусственного освещения ......................................................................... 41 2.7. Задание к практической работе ........................................................................................... 48 2.8. Пример выполнения практической работы ........................................................................ 48 3. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ .............. 53 3.1. Светотехнические характеристики ..................................................................................... 53 3.2. Роль естественного освещения ............................................................................................ 53 3.3. Нормирование естественного освещения ........................................................................... 56 3.4. Методика расчета естественного освещения ..................................................................... 58 3.4.1. Расчет площади световых проемов ............................................................................. 58 3.4.2. Геометрический метод определения значения КЕО при боковом освещении ......... 61 3.5. Задание к практической работе ........................................................................................... 62 3.6. Пример выполнения практической работы ........................................................................ 63 4. АКУСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ .......................... 70 4.1. Физические характеристики шума ...................................................................................... 70 4.2. Действие шума на человека ................................................................................................. 70 4.3. Источники шума ................................................................................................................... 71 4.4. Нормирование шума ............................................................................................................. 72 3
4.5. Акустический расчет ............................................................................................................ 73 4.6. Задание к практической работе ........................................................................................... 76 4.7. Пример выполнения практической работы ........................................................................ 77 5. ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ КОЖУХ .......................................................................................... 82 5.1. Физические характеристики шума ...................................................................................... 82 5.2. Нормирование шума ............................................................................................................. 82 5.3. Способы уменьшения шума ................................................................................................. 83 5.4. Методика расчета звукоизолирующего кожуха ................................................................. 83 5.5. Задание к практической работе ........................................................................................... 87 5.6. Пример выполнения практической работы ........................................................................ 88 6. ПРУЖИННЫЕ ВИБРОИЗОЛЯТОРЫ ....................................................................................... 94 6.1. Физические характеристики вибрации ............................................................................... 94 6.2. Воздействие вибрации на человека ..................................................................................... 95 6.3. Нормирование вибрации ...................................................................................................... 96 6.4. Системы защиты от вибрации ............................................................................................. 97 6.5. Методика расчета пружинных амортизаторов ................................................................... 99 6.6. Задание к работе .................................................................................................................. 103 6.7. Пример выполнения практической работы ...................................................................... 103 7. НАПРЯЖЕНИЕ ШАГА ............................................................................................................. 109 7.1. Явления при стекании тока в землю ................................................................................. 109 7.2. Напряжение шага ................................................................................................................ 111 7.3. Формулы для расчета сопротивления и потенциала заземлителя ................................. 112 7.4. Задание к практической работе ......................................................................................... 114 7.5. Пример выполнения практической работы ...................................................................... 115 8. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ ...................................................... 118 8.1. Действие тока на человека ................................................................................................. 118 8.2. Виды электрических сетей ................................................................................................. 121 8.3. Расчет тока через человека в трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью...................................................................................................... 123 8.3.1. Однофазное прикосновение в нормальном режиме ................................................. 123 8.3.2. Однофазное прикосновение в аварийном режиме .................................................... 124 8.3.3. Двухфазное прикосновение человека .......................................................................... 125 8.4. Расчет тока через человека в трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью ................................................................................................ 125 8.4.1. Однофазное прикосновение в нормальном режиме ................................................. 125 8.4.2. Однофазное прикосновение в аварийном режиме .................................................... 126 8.4.3. Двухфазное прикосновение человека .......................................................................... 127 8.5. Задание к практической работе ......................................................................................... 128 4
8.6. Пример выполнения практической работы ...................................................................... 128 9. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ .................................................................................................... 130 9.1. Принцип действия защитного заземления ....................................................................... 130 9.2. Методика расчета ................................................................................................................ 134 9.3. Задание к практической работе ......................................................................................... 137 9.4. Пример выполнения практической работы ...................................................................... 138 10. ЗАЩИТНОЕ ЗАНУЛЕНИЕ .................................................................................................... 141 10.1. Принцип действия защитного зануления ....................................................................... 141 10.2. Методика расчета .............................................................................................................. 144 10.3. Задание к практической работе ....................................................................................... 147 10.4. Пример выполнения практической работы .................................................................... 148 11. МОЛНИЕЗАЩИТА ................................................................................................................. 150 11.1. Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты ....................... 150 11.2. Способы защиты от молнии ............................................................................................. 151 11.3. Методика расчета зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода ................. 152 11.4. Методика расчета заземляющего устройства молниезащиты ...................................... 153 11.5. Задание к практической работе ....................................................................................... 157 11.6. Пример выполнения практической работы .................................................................... 157 12. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ..................................................................................... 162 12.1. Источники электромагнитного поля в электроэнергетике ........................................... 162 12.2. Воздействие электромагнитного поля на человека ....................................................... 162 12.3. Нормирование электрического и магнитного поля ....................................................... 163 12.4. Методика расчета электрического и магнитного поля ................................................. 165 12.5. Задание к работе ................................................................................................................ 169 12.6. Пример выполнения практической работы .................................................................... 171 13. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ............................................................................................ 176 13.1. Причины пожаров ............................................................................................................. 176 13.2. Категории помещений по взрывопожарной опасности ................................................ 177 13.3. Средства пожаротушения ................................................................................................. 179 13.4. Методика расчета пожароопасной категории помещения ............................................ 186 13.5. Задание к практической работе ....................................................................................... 188 5
ВВЕДЕНИЕ Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социальноэкономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Полностью безопасных и безвредных условий труда не существует. Реальные производственные условия характеризуются наличием ряда опасных и вредных производственных факторов. В табл. 1 приведены данные по удельному весу численности работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда в организациях РФ по результатам 2021 г. Таблица 1 Удельный вес численности работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, в организациях РФ (2021 г.) (в от общей численности работников) Занятые на работах с вредными и (или) опасными условиями труда Воздействие факторов Всего, в том числе 36,4 шума, ультразвука воздушного, инфразвука 19,1 химического фактора 7,7 вибрации 4,8 аэрозолей 4,5 микроклимата 3,4 производственной среды световой среды 1,7 неионизирующего излучения 1,3 ионизирующего излучения 0,5 биологического фактора 0,4 трудового процесса тяжести 20,3 напряженности 3,8 Вредный производственный фактор - фактор производственной среды или трудового процесса, воздействие которого может привести к профессиональному заболеванию работника. Опасный производственный фактор - фактор производственной среды или трудового процесса, воздействие которого может привести к травме или смерти работника. Безопасные условия труда - условия труда, при которых воздействие на работающих вредных и (или) опасных производственных факторов исключено либо уровни воздействия таких факторов не превышают уста- 6
новленных нормативов. Безопасные условия труда могут быть обеспечены выполнением научно-обоснованных правил и норм при проектировании, монтаже и эксплуатации. Поэтому охрана труда включает в себя следующие разделы: производственная санитария, техника безопасности и пожарная безопасность. Производственная санитария - это система организационных мероприятий и технических средств, уменьшающих воздействие вредного производственного фактора. Техника безопасности - это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие опасного производственного фактора. Среди множества экстремальных событий наибольшее социально-экономическое значение имеют несчастные случаи на производстве, которые сопровождаются травмами различной тяжести, инвалидными и смертельными (летальными) исходами. Так, в последние годы на предприятиях России в результате несчастных случаев ежегодно погибало от 5000 до 6000 человек (табл. 2), что составляет риск R § 10-4. Производственная травма представляет собой внезапное повреждение организма человека и потерю им трудоспособности, вызванные несчастным случаем на производстве. Повторение несчастных случаев, связанных с производством, называется производственным травматизмом. Таблица 2 Статистика производственного травматизма с 2015 по 2021 г. 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Численность пострадавших при несчастных случаях на производстве, тыс. человек 28,2 26,7 25,4 23,6 23,3 20,5 21,6 из них со смертельным исходом 1,29 1,29 1,14 1,07 1,06 0,91 1,21 Численность пострадавших при несчастных случаях на производстве на 1000 работающих соответствующего пола 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2 1,0 1,1 из них со смертельным исходом 0,062 0,062 0,056 0,054 0,053 0,045 0,060 Число человеко-дней нетрудоспособности у пострадавших на производстве всего, млн 1,4 1,3 1,2 1,2 1,2 1,0 1,0 на одного пострадавшего 48,6 49,0 48,7 49,3 50,6 49,9 46,3 Пожарная безопасность - это система организационных мероприятий и технических средств, направленных на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов. 7
Основными принципами обеспечения безопасности труда являются: x предупреждение и профилактика опасностей; x минимизация повреждения здоровья работников. Принцип предупреждения и профилактики опасностей означает, что работодатель систематически должен реализовывать мероприятия по улучшению условий труда, включая ликвидацию или снижение уровней профессиональных рисков или недопущение повышения их уровней, с соблюдением приоритетности реализации таких мероприятий. Принцип минимизации повреждения здоровья работников означает, что работодателем должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие постоянную готовность к локализации (минимизации) и ликвидации последствий реализации профессиональных рисков. Главной задачей курса «Безопасность жизнедеятельности» является теоретическая и практическая подготовка инженеров к самостоятельному решению вопросов охраны труда при проектировании, монтаже и эксплуатации технологических установок в различных областях деятельности. 8
1. ОЗДОРОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ 1.1. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны Загрязнение химическими веществами воздуха рабочей зоны является одним из ведущих факторов риска для здоровья людей. Ведение ряда работ технологических процессов на предприятиях сопровождается выделением в воздух рабочей зоны различных вредных веществ в виде паров, газов, пыли. Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется прежде всего составом веществ, применяемых в технологических процессах. Для машиностроительных производств основными являются оксиды углерода, азота, серы, пары масел и эмульсий, фенол, формальдегид и так далее. Пыль образуется при дроблении, транспортировании измельченного материала, механической обработке, шлифовании, расфасовке и тому подобное. Современные представления о гигиенических регламентах вредных веществ в окружающей среде основаны на том, что их воздействие не должно вызывать у людей даже временных нарушений здоровья, а также напряжения защитных и адаптационных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном будущем. Воздействие вредных факторов не должно также изменять биологические, психические и социальные функции человека, нарушать его положение в обществе и оказывать отрицательное влияние на потомство. Рабочая зона - это пространство высотой до двух метров над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Постоянным рабочим местом считается место, где работающий находится большую часть рабочего времени (более 50 или более 2 ч непрерывно). По характеру воздействия на человека вредные вещества подразделяются на: x общетоксические - вызывающие отравление всего организма (например, углеводороды, спирты, синильная кислота, ртуть, оксид углерода и др.); x раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек, дыхательных путей, глаз (оксид серы и др.); x сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки и др.); 9
x мутагенные - вызывающие возникновение врожденных пороков, отклонений от нормального развития детей (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.); x канцерогенные - вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест, бензапирен и пр.); x влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец и др.). Токсичность вредных веществ определяется прежде всего их концентрацией в воздухе рабочей и зоны. Поэтому на содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливаются предельно допустимые значения - предельно допустимые концентрации (ПДК). Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК при ведении технологических процессов и эксплуатации оборудования. ПДК - это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, как самого работника, так и его потомков. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны приведены в СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». В гигиенических нормах установлены следующие виды ПДК: x среднесменная предельно допустимая концентрация ПДКсс - предельно допустимая концентрация, усредненная за 8-часовую рабочую смену; x максимально-разовая предельно допустимая концентрация ПДКмр - максимальная концентрация, возникающая при ведении технологического процесса, усредненная при отборе проб за промежуток времени, равный 15 мин. Среднесменные концентрации необходимы для расчета индивидуальной экспозиции, выявления связи изменений состояния здоровья, работающих с их профессиональной деятельностью. При этом учитывается верхний предел колебаний концентраций (максимальные концентрации). Вредные вещества в зависимости от величины ПДКмр классифицируют на четыре класса опасности (табл. 1.1). ПДК некоторых вредных веществ в воздухе рабочей зоны приведены в табл. 1.2. 10
Таблица 1.1 Классы опасности веществ Класс опасности Название класса Величина ПДКмр, мг/м3 1 чрезвычайно опасные ПДКмр 0,1 2 высокоопасные 0,1 < ПДКмр 1 3 опасные 1 < ПДКмр 10 4 умеренно опасные ПДКмр !10 Таблица 1.2 ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны Наименование вещества ПДКмр мг/м3 ПДКсс, мг/м3 Класс опасности 1 2 3 4 Азота диоксид 2 - 3 Азота оксиды 5 - 3 Азотная кислота 2 - 3 Алюминий 6 2 3 Аммиак 20 - 4 Антибиотики 0,3 - 2 Аскорбиновая кислота 2 - 3 Бензпирен - 0,00015 1 Бензин 300 100 4 Бензол 15 5 2 Бокситы - 6 4 Борная кислота 10 - 3 Бромгексан 0,3 - 2 Бутан 900 300 4 Вольфрам - 6 4 Глюкоза 10 - 4 Железо - 10 4 Кадмий 0,05 0,01 1 Какао-порошок 2 - 3 Кальций оксид 1 - 2 Керамика 5 2 3 Керосин 600 300 4 Крахмал 10 - 4 Кремний диоксид 3 1 3 Люминофор Р-385 0,1 - 2 Магний оксид 4 - 4 Марганца оксиды 0,05 - 1 Масла минеральные 5 3 Медь 1 0,5 2 Моющее средство «Тайд» 5 - 3 Мышьяк 0,04 0,01 1 Нафталин 20 - 4 Никель 0,05 - 1 11