Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей, все формы обучения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

ФГОУВПО «РГУТиС»

Технический Факультет

Кафедра «Безопасность труда и инженерная экология»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

__________д.э.н., профессор Новикова Н.Г.

«_____»_______________________200__г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

для студентов всех специальностей, все формы обучения

Москва 2008г.

Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» составлены на основании рабочих программ дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».

Методические указания по выполнению лабораторных работ рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Безопасность труда и инженерная экология»

Протокол № __8____ «17»__апреля _____2008г.

Зав. кафедрой д.т.н., профессор Пелевин Ф.В.

Методические указания по выполнению лабораторных работ одобрены Учебно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС»

Протокол № ________ «____»_______________200_г.

Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» разработали:

Преподаватели кафедры

«Безопасность труда и профессор Нелюбин Б.В.

инженерная экология» к.в.н., доцент Галанин Ю.Ф.

ст. преподаватель Игнатова Р.С. преподаватель Борисова О.Н.

преподаватель Доронкина И.Г.

под общей редакцией профессора Нелюбина Б.В.

Согласовано:

Зам. проректора - начальник

Учебно-методического управления к.э.н. доцент Дуборкина И.А.

Начальник

Методического отдела Рыженок Н.В.

ОГЛАВЛЕНИЕ

№ лабораторной работы	Название лабораторной работы	Страница
1	Исследование параметров микроклимата производственных помещений	4
2	Исследование параметров естественного освещения	13
3	Исследование искусственного освещения	18
4	Определение концентрации пыли весовым способом	28
5	Определение параметров шума в производственных помещениях	35
6	Исследование защитных свойств материалов от воздействия на них ионизирующего излучения	40
	Библиографический список	49

ПРЕДИСЛОВИЕ

Методические указания по выполнению лабораторных работ содержат теоретические положения по нормированию микроклимата рабочей зоны, естественному и искусственному освещению, запыленности воздуха, шума производственных помещений, а также методику измерения и оценки состояния основных параметров микроклимата, естественного и искусственного освещения, шума, определение концентрации пыли производственных помещений.

В методических указаниях приводятся основные расчеты по проектированию искусственного освещения.

Методические указания рекомендуются как дополнительный материал для использования на лабораторных занятиях.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Приобретение навыков в исследовании и санитарно-гигиеничес­кой оценке микроклимата производственных помещений: температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с основными сведениями о микроклимате про­изводственных помещений, его влиянии на организм человека и ме­тодами улучшения условий труда.

2. Изучение принципа работы приборов.

3. Оформление отчета.

4. Замеры параметров микроклимата производственных помеще­ний.

5. Обработка результатов замеров, их нормирование.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Микроклимат производственных; помещений - метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влаж­ности, скорости движения воздуха и теплового излучения. Эти па­раметры нормируются в соответствии с "Санитарными нормами микро­климата производственных помещений".

Нормируемыми показателями микроклимата воздуха рабочей зо­ны являются: температура; относительная влажность; скорость дви­жения воздуха.

Влияние перечисленных параметров на организм человека тесно связано с процессами терморегуляции организма.

Терморегуляцией называется совокупность процессов, обеспе­чивающих теплообмен между организмом и внешней средой при сохра­нении почти постоянной температуры человеческого тела (36,б°С) независимо от внешней среды. Потеря тепла человеком в окружающую среду происходит путем конвекции, лучеиспускания и испарения.

Самочувствие человека и его производительность труда во многом зависят от температуры, влажности и скорости движения воздуха.

Температура. При повышении температуры внутрен­него воздуха, ограждающих конструкций и окружающих предметов теплоотдача человека путем конвекции и излучении затрудняется, а испарение увеличивается. При высоких температурах воздуха у работающего человека может наступить состояние теплового удара, характеризующееся повышением температуры тела, расстройством ко­ординации движений, сильной головной болью. При низких темпера­турах происходит переохлаждение организма, понижается общая со­противляемость, возникают различные простудные заболевания.

Влажность. Различают абсолютную и относительную влажность воздуха. Абсолютной влажностью воздуха р называется массовое количество водяного пара содержащегося в I м3 влажного воздуха в г/м3.

При одной и той же температуре в воздухе может содержаться различное количество водяного пара в зависимости от его парциаль­ного давления, рассматриваемого независимо, от других газов (па­ров) в смеси.

Отношение абсолютной влажности воздуха р к его максималь­но возможной абсолютной влажности рн, при той же температуре называется относительной влажностью. ρ

ρ = _______

ρн

При высокой влажности воздуха, имеющего повышенную темпера­туру, затрудняется теплоотдача человека при потении.

Сочетание низкой влажности и высокой температуры воздуха приводит к появлению сухости слизистый оболочек верхних дыхатель­ных путей, возникает сухой кашель и т.д.

Скорость движения воздуха. В усло­виях низкой температуры и повышенной скорости воздуха увеличива­ется теплоотдача человека, возникают простудные заболевания.

При высоких температурах большая скорость движения воздуха не всегда приводит к увеличению теплоотдачи человека.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне (табл.1) устанавливаются в ГОСТ в зависимости от периода го­да и категории работ по тяжести (табл.2).

Период года определяется по среднесуточной температуре:

холодный период года характеризуется среднесуточной темпе­ратурой наружного воздуха, равной +10°С и ниже;

теплый период года - среднесуточная температура воздуха вы­ше +10° С.

Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя ве­личина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени.

Стандартом [I] устанавливаются общие санитарно-гигиеничес­кие требования к показателям микроклимата в воздухе рабочей зо­ны производственных помещений.

Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых нахо­дятся рабочие места.

Постоянным рабочее место считается в том случае, когда ра­ботающий находится на нем большую часть своего времени (более 50%) или непрерывно 2 ч. Если обслуживание технологического про­цесса выполняется в различных зонах производственного помещения, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Непостоянным считается рабочее место, на котором работающий находится меньшую часть (менее 50$ или менее 2 ч непрерывно) своего рабочего времени.

Оптимальными микроклиматическими условиями являются такие сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечива­ет сохранение функционального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Оптимальные условия обес­печивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

1. Характеристикой производственных помещений является разграничение выполняемых в них работ по тяжести на основе общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт).

2. Классификация производственных помещений по категориям выполняемых в них работ проводится исходя из категории работ, на которых занято 50% и более работающих в данном помещении.

Допустимые микроклиматические условия - это сочетание количест­венных показателей микроклимата, которые при длительном и систе­матическом воздействии на человека могут вызвать изменения в процессе терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей человека. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут, наблю­даться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и по­нижение работоспособности.

ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ

ТРУДА

Для создания благоприятных условий труда в производственных помещениях с учетом специфики технологических процессов прово­дятся организационные, технические и санитарно-гигиенические ме­роприятия.

Организационные мероприятия включают подготовку работающих по существующему нормативному документу "Общие санитарно-гигие­нические требования к воздуху рабочей зоны" ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Работающих необходимо ознакомить с понятиями оптимальные и допус­тимые условия труда в рабочей зоне производственных помещений, их значениями для конкретных рабочих мест. Необходимо подчерк­нуть влияние параметров микроклимата на организм человека, дать определение категории работы, энергозатраты. В состав организа­ционных мероприятий входят предварительные и периодические мед­осмотры, специальный режим труда и отдыха, устройство комнат-зон психологической разгрузки. В производственных помещениях с избыт­ками явного тепла устанавливается специальный водосолевой питье­вой режим.

Технические мероприятия основаны на применении: прогрессив­ной технологии с комплексной механизацией и автоматизацией про­изводственных процессов, сопровождающая значительными тепло-влаговыделениями; дистанционного управления, исключающего пребы­вание людей в зоне интенсивного тепловлаговыделения и инфракрас­ного излучения. При проектировании технологических процессов должны быть исключены работы, сопровождающиеся поступлением в производственное помещение воздуха с высокими или низкими темпе­ратурами, превышением скорости движения воздуха. Здания предпри­ятий проектируют с рациональной планировкой производственных по­мещений, незадуваемыми аэрационными фонарями; входами, въездами, выездами с тамбурами.

Санитарно-гигиенические мероприятия по улучшению микрокли­мата предусматривают устройство защитных экранов, местных отсо­сов, а также снижение температуры нагретых поверхностей до 45°С путем их теплоизоляции или вынесения оборудования на открытые площадки. При работе на открытом воздухе в условиях низких тем­ператур идут по пути применения переносных калориферов, обогре­ваемых полов на рабочих площадках. При необходимости рабочих обеспечивают средствами индивидуальной защиты.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, МЕТОДИКА И ОБРАБОТКА ЗАМЕРОВ

Параметры микроклимата производственных помещений измеряют­ся на лабораторной установке, имеющей термометр, психрометр, анемометры и кондиционер. Замеры проводятся при закрытых створ­ках остекления камеры установки и включенном кондиционере, ис­кусственно создающем движение воздушного потока.

Для измерения температуры воздуха применяют термометры (ртутные, спиртовые и т.д.) с ценой деления 0,2° С, термоанемо­метры, термометры сопротивления, термопары.

Для постоянного наблюдения за температурой воздуха исполь­зуются самопишущие приборы-термографы, которые изготовляются с суточным и недельным заводами.

Относительную влажность воздуха определяют с помощью пси­хрометров и гигрометров. В аспирационном психрометре (рис.1,в) имеется два одинаковых ртутных термометра и вентилятор. Правый ртутный баллончик термометра покрыт батистом; смачиваемым водой, мокрый термометр; второй показывает температуру окружающего воз­духа и называется сухим термометром.

Рис. 1 Приборы для измерения параметров микроклимата:

а - чашечный анемометр; б – крыльчатый анемометр; в – аспирационный психрометр

Вентилятор психрометра обеспечивает постоянную скорость движения воздуха около ртутных баллончиков. Последние защищены экранирующими трубками от притока лучистого тепла.

Для измерения относительной влажности воздуха батист на чувствительной части мокрого термометра смачивают при помощи специальной пипетки, вставленной в резиновую грушу.

Пипетку, наполненную водой до риски, вводят в правую трубку психрометра. Выждав 2-3 сек., пипетку вынимают. Прибор помещают на место измерения в вертикальном положении на уровне 1,5 м от пола. Включают электровентилятор психрометра. Температура мокро­го термометра вследствие испарения воды из батиста начинает по­нижаться. Отечет по сухому и мокрому термометрам производят в момент, когда температура мокрого термометра достигнет минимума прибли­зительно по истечении четырех минут работы прибора. Результат замеров и вычислений заносят в табл.I отчета по лабораторной ра­боте.

Скорость движения (подвижность) воздуха измеряется чашечны­ми, крыльчатыми анемометрами, а также термоанемометрами.

Чашечные анемометры МС-13 типа А (рис.1,а) используют при скоростях движения воздуха в пределах от 1 до 20 м/с, АРИ-49 -при 2 - 30 м/с

Крыльчатый анемометр АСО-3 типа Д измеряет, малые скорости движения воздуха от 0,2 до 8 м/с; (рис.1,6).

Контроль за атмосферным давлением осуществляется посредст­вом барометров- анероида и приборов-барографов. В - барометри­ческое давление, Па. Определяется по барометру во время прове­дения опыта.

Для определения относительной влажности воздуха составлены номограммы и психрометрические таблицы. По показаниям сухого и мокрого термометров психрометра, пользуясь табл.3, определяют значения относительной влажности воздуха фи, %, результаты за­носят в табл. I отчета.

Определение скорости движения воздуха чашечным и крыльчатым анемометрами производят при включенном вентиляторе (кондиционере) в местах установки приборов, на высоте 1,5 м от уровня пола.

Чашечный анемометр во время замера должен стоять в верти­кальном положении, чтобы ось вращения крыльев была направлена перпендикулярно направлению потока.

Крыльчатый анемометр ставят под действие воздушного потока так, чтобы ось крыльчатки совпадала с направлением воздушного потока.

Перед снятием отсчета необходимо сделать выдержку в течение 10-15 с, чтобы вертушка восприняла скорость воздушного потока.

На анемометрах крыльчатом АСО-3 типа Д и чашечном МC-13 типа А вначале снимают показания всех стрелок счетчика по трем шка­лам при выключенной арретире. Показания записывают в табл.2 отчета, анемометр включают в действие посредством арретира, одновременно с секундомером. Через определенное время t (порядка 100 секунд), включают анемометр и секундомер.

Снимают показания счетчика и определяют число оборотов за секунду.

где N1 и N2 - начальное и конечное показания счетчика по трем шкалам, оборотов;

T - время замера, с.

Скорость движения воздуха V (м/с) находят по тарировочному графику, прилагаемому к каждому прибору (стенд лабораторной установки).

Предварительная обработка результатов замеров проводится в графической форме. Замеры рассматриваются по сочетаниям темпера­туры и влажности воздуха (рис.2), температуры и скорости движе­ния воздуха (рис.3).

Проверяется соответствие замеренных температуры, влажности и скорости движения воздуха оптимальным и допустимым параметрам микроклимата производственных помещений.

V м/с

Число делений (оборотов) в 1 секунду

Таблица 1

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

Период года	Категория работ	Температура, оС						Относительная влажность, %		Скорость движения, м/с
		Оптимальная	Допустимая граница					оптимальная	Допустимая на рабочих местах -постоянных и непостоянных, не более	оптимальная	Допустимая на рабочих местах - постоянных и непостоянных
			верхняя			нижняя
			На рабочих местах
			постоянных	непостоянных	постоянных		непостоянных
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10	11
Холодный	Легкая –1а	22-24	25	26	21		18	40-60	75	0,1	Не более 0,1
	Легкая –1б	21-23	24	25	20		17	40-60	75	0,1	0,2
	Средней -тяжести 2а	18-20	23	24	17		15	40-60	75	0,2	0,3
	Средней -тяжести 2б	17-19	21	23	15		13	40-60	75	0,2	0,4
	Тяжелая - 3	16-18	19	20	13		12	40-60	75	0,3	0,5
Теплый	Легкая – 1а	23-25	28	30	22		20	40-60	55 при 28оС	0,1	0,1-0,2
	Легкая – 1б	22-24	28	30	21		19	40-60	60 при 27оС	0,2	0,1-0,3
	Средней тяжести 2а	21-23	27	29	18		17	40-60	65 при 26оС	0,3	0,2-0,4
	Средней тяжести 2б	20-22	27	29	26		25	40-60	70 при 25 оС	0,3	0,2-0,5
	Тяжелая - 3	18-20	26	28	15		13	40-60	75 при 24оС и ниже	0,4	0,2-0,6

Примечание. Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая – минимальной температуре воздуха. Для промежуточных значений температуры воздуха его скорость движения может быть определена интерполяцией.

ОТЧЕТ

по лабораторной работе

«Исследование параметров микроклимата производственных помещений»

Краткое описание лабораторной установки:

Таблица 1

Замеры параметров микроклимата

Место замеров	Барометрическое давление		Показания психрометра, оС		Тр.з. оС	Относительная влажность φ, %
	Мм. рт. ст.	Па	По сухому термометру, tс	По влажному термометру, tв

Примечание: 1) tр.з. – температура в рабочей зоне принимается по показанию сухого термометра психрометра;

2) 1 мм.рт. ст. = 133,3 Па

Таблица 2

Замеры скорости движения воздуха

Место замера	Наименование прибора	Показания счетчика		Число оборотов N2 - N1	Время замера t, с	n, об/с	Скорость V, м/с
		До измерения, N1, об	После измерения N2, об

На основании экспериментальных данных заполняется таблица 3. Нормативные данные выбирают по извлечению из ГОСТ 12.1.005-88, ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочец зоны»

Таблица 3

№№ пп	Наименование	Параметры микроклимата
		Период года	Категория работ	tр.з.	φ, %	V, м/с
1	Нормативные
2	Экспериментальные

ВЫВОДЫ

В выводах необходимо проанализировать соответствие замеренных параметров микроклимата производственного помещения нормативным. Необходимо также предложить комплекс мероприятий по нормализации параметров микроклимата в рабочей зоне.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие параметры определяют микроклимат в производствен­ном помещении?

2. Как воздействует микроклимат на организм человека?

3. Дайте определения абсолютной и относительной влажности воздуха. Единицы их измерений.

4. В каких пределах изменяется относительная влажность воз­духа?

5. Какой документ нормирует микроклимат в рабочей зоне про­изводственных помещений?

6. От чего зависят нормируемые значения t, φ, V воздуха в рабочей зоне производственных помещений?

7. Цель и порядок выполнения работы.

8. Перечислите приборы для измерения t, φ, V . Расскажи­те методику измерения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ»

Цель работы: практически ознакомиться с принципами нормирования естественного освещения, приборами.

Содержание работы:

Ознакомиться с системами производственного освещения и установкой норм естественного освещения на рабочих местах.

Замерить освещенность в различных местах помещения, определитькоэффициент естественной освещенности (КЕО) и оценить его посуществующим нормам.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Помещение с постоянным пребыванием людей должно иметь естественное освещение.

Существуют три системы естественного освещения:

БОКОВОЕ освещение осуществляется через оконные проемы.

ВЕРХНЕЕ освещение производится через световые проемы вконструкциях здания, в кровле (световые фонари, купола)

КОМБИНИРОВАННОЕ освещение представляет совокупностьпервых двух и является наиболее рациональным, ибо создаетсянаиболее равномерное распределение освещения по площадипомещения.

ОСВЕЩЕННОСТЬ(Е) - это световой поток, приходящийся на единицу площади. Единица освещенности - люкс ( лк).

dФ

Е = ------------

dS

Из-за изменения естественного освещения в течении дня в зависимости от метеоусловий характеризовать его абсолютным значением освещенности не представляется возможным.

Поэтому в качестве нормируемой величины в этом случае принимается относительная величина - коэффициент естественной освещенности (КЕО), представляющий отношение горизонтальной освещенности на рабочем месте внутри помещения ( Ев) к горизонтальной наружной освещенности (Ен), создаваемой рассеянным светом всего небосклона.

Ев

КЕО = _________

Ен х кэ

Кэ - коэффициент экранирования рядом стоящих зданий при измерении наружной освещенности у окна. Кэ = 10

Замеры освещенности Ев, Ен должны производиться одновременно. Значение норм КЕО приводится в СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» (табл.1) и определяются в зависимости от:

системы естественного освещения

характеристики зрительной работы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Порядок выполнения работы:

1. Определение КЕО по данным эксперимента:

а) Выключить искусственное освещение.

б) Замерить внутреннюю освещенность (Е в) в помещении аудитории (лаборатории) на уровне высоты рабочего места (0,8м) на расстоянии 1,2,3,4,5 м от окна. При замерах пластинку фотоэлемента держать параллельно полу, не загораживая ее.

в) Одновременно с замерами освещенности в помещении аналогичным образом произвести замер наружной освещенности (Е н) на окне.

г) Определить по зависимости КЕО для каждой из пяти точек

д) По полученным данным построить зависимость изменения КЕО в аудитории (лаборатории)

е) Определить по таблице 1 (СНиП-23-05-95) можно ли выполнять зрительную работу, соответствующую условиям эксперимента в каждой из пяти точек.

ж) Полученные выводы и данные занести в таблицу «Экспериментальное определение КЕО»

Таблица 1

(СНиП 23-05-95)

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение		Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации		КЕО еΙΙΙ , % Н		КЕО еΙΙΙ , % Н
						при системе комбинированного освещения		при системе общего освещения	P	Кп,%	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении
						всего	в том числе от общего
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Темный	4000 3500	400 400	- -	20 10	10 10	-	-	4,2	1,5
			б	Малый Средний	Средний Темный	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000 1500	200 200	500 400	20 10	10 10
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	1000 750	200 200	300 200	20 10	10 10
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000 1500	200 200	500 400	40 20	15 15	-	-	3,0	1,2
			б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 600	200 200	300 200	40 20	15 15
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	400	200	200	40	15

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение		Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации		КЕО еΙΙΙ , % Н		КЕО еΙΙΙ , % Н
						при системе комбинированного освещения		при системе общего освещения	P	Кп,%	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении
						всего	в том числе от общего
Средней точности	От 0,5 до 1,0	IV	а	Малый	Темный	750	200	300	40	20	4	1,5	2,4	0,9
			б	Малый Средний	Средний Темный	500	200	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	400	200	200	40	20
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	-	-	200	40	20
Малой точности	От 1 до 5	V	а	Малый	Темный	400	200	300	40	20	3	1	1,8	0,6
			б	Малый Средний	Средний Темный	-	-	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	-	-	200	40	20
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	-	-	200	40	20

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЕО

Точка замера,м	Ен, Лк	Ев, Лк	КЕО Нормативный	КЕО замеренный	Система освещения	Вид работ
1
2
3
4
5

Прибор Люксметр

ИЗМЕРЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ ЛЮКСМЕТРОМ

Люксметр Ю-116 предназначен для измерения освещенности и состоит из селенового фотоэлемента и миллиамперметра.

Свет, попадая на фотоэлемент вызывает ток, пропорциональный освещенности Миллиамперметр фиксирует этот ток с отсчетом непосредственно в люках.

Шкала люксметра имеет два предела 0-30 и 0-100. Переключение шкалы осуществляется кнопками с соответствующей маркировкой. Для измерения больших освещенностей люксметр снабжен тремя насадками, надеваемыми на фотоэлемент и ослабляющими освещенность в 10, 100, 1000 раз в соответствии с их маркировкой. При измерении освещенности фотоэлемент располагают в плоскости рабочей поверхности.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Перечислите системы естественного освещения производственных помещений.

По какому показателю нормируется естественная освещенность?

В каких точках производственного помещения нормируется минимальное значение КЕО?

Как определяется коэффициент естественной освещенности?

Каков порядок расчета значения КЕО в расчетной точке помещения аналитическим методом?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

«ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ»

Цель работы: практически ознакомиться с принципами нормирования и измерения искусственногоосвещения.

Содержание работы:

1. Ознакомиться с системами производственного освещения и принципами нормирования искусственного освещения.

2. Замерить освещенность рабочих мест рабочего помещения и оценить ее, по существующим нормам для различной высоты светильника.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Искусственное освещение применяется при недостаточном естественном.

Правильно спроектированное и размещенное искусственное освещение позволяет повысить работоспособность, сохранить зрение рабочих и служащих, снизить зрительную утомляемость, предотвратить производственный травматизм и рационально расходовать электроэнергию по освещению.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть эвакуационным, охранным, дежурным, эритемным и бактерицидным.

Рабочее освещение – предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения автотранспорта и является обязательным для всех типов производственных помещений.

Аварийное освещение – устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса.

Эвакуационное освещение – предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственных помещений при авариях и отключениях рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода: на лестничных клетках, вдоль проходов производственных помещений, в которых работает более 50 человек.

Охранное освещение – устраивают вдоль границ территорий, охраняемых спецперсоналом.

Сигнальное освещение – применяется для фиксации границ опасных зон, оно указывает на наличие опасности или на безопасный путь эвакуации.

Бактерицидное освещение – предназначено для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания.

Эритемное освещение – создается в тех помещениях, в которых существует острая недостаточность солнечного света (северные районы, подземные сооружения). При этом типе освещения электромагнитные лучи с λ= 0,297 мкм стимулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека.

Конструктивно искусственное освещение выполняется общим и комбинированным (общее освещение в сочетании с местными светильниками, зафиксированными и концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах).

Местные светильники концентрируют световой поток источника на рабочих местах. При общем освещении световой поток располагается по всей площади помещения.

Общее освещение подразделяется на равномерное (без учета расположения оборудования) и локализованное (с учетом расположения рабочих мест и оборудования).

Применение только местных светильников внутри здания запрещается.

Чтобы избежать больших световых контрастов при комбинированном освещении, доля общего освещения в нем не должна быть менее 10%.

Условия работы при искусственном освещении нормируется минимальной освещенностью на рабочем месте, которая выбирается по СНиП23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от:

системы искусственного освещения

характеристики зрительной работы

от фона и контраста объекта с фоном.

Для искусственного освещения применяются лампы накаливания и газоразрядные источники света.

Основными количественными фотометрическими величинами являются: световой поток, сила света, яркость, освещенность.

Световой поток – мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению человеческого глаза. Единица светового потока – люмен (лм).

Сила света характеризующая неоднородность его распределения в пространстве – отношение светового потока к телесному углу, в котором он распространяется:

dФ

J=--------------

dω

За единицу силы света принимается кандела (КД)

Яркостью поверхности в данном направлении называется отношение силы света, излучаемой поверхностью в данном направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению

dJα

В = -----------

dScosα

где dJα – сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении α. Единица яркости – КД/м2.

Освещенность – световой поток, падающий на единицу рабочей поверхности.

dФ

Е = ----------

dS

Единица освещенности – люкс (лк).

К основным показателям, определяющим условия зрительной работы, относятся:

Фон – поверхность, на которой рассматривается объект различения. Фон определяется через коэффициенты отражения (отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему).

ρ, 0,4 – светлый фон

0,2 ≤ρ≤0,4 – средний фон

ρ≤0,2 – темный фон.

Контраст объекта с фоном – характеризует отчетливость видения объекта различения на фоновой поверхности.

Вф-Во

К = ----------

Вф

где, Вф и Во – яркость фона и объекта.

При К = 0,5 яркость объекта и фона резко отличаются (большой контраст).

При К = 0,2 – практически не отличается (малый контраст)

При 0,2 К 0,5 – контраст средний.

РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ МЕТОДОМ

КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА.

Световой поток лампы определяют по формуле:

Е·k·S·Z

F= ________________ (3.1)

N · η

где F- световой поток лампы лм.

Е- минимальная (нормированная) освещенность на рабочем месте, лк (табл. 1)

S- площадь освещаемого помещения, м2;

К – коэффициент запаса;

Z – коэффициент неравномерности освещенности;

N – число ламп;

η – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока зависит от КПД светильника, коэффициентов отражения потолка ρп стен ρс величины показателя помещения i, учитывающего геометрические показатели помещения, высоту подвеса светильника:

а·в

I =--------------- (3.2)

hр (a+в)

где а и в – ширина и длина освещаемого помещения, м.

hр- высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

hp=H-hp.м

где Н – высота помещения, м

hp.м- высота рабочего места

hp.м=0,8 м.

Значения коэффициента использования проводятся в (табл.2)

Выбор количества светильников осуществляется по соображениям их рационального размещения.

Наибольшая равномерность светового потока достигается при расположении их в шахматном порядке по сторонам квадрата.

Расстояние между рядами светильников в ряду r определяется из оптимальных соотношений:

r/hp

Для люминесцентных ламп (светильников), расположенных в шахматном порядке:

r/hp ≤ 1,4 2,0

по сторонам квадрата

r/hp= 1,7 2,5

ВАРИАНТЫ К РАСЧЕТУ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ.

Применяемые светильники	Номер вирианта
	1	2	3	4	5	6
	ПВЛМ	ПЛУ	ПСО	ОД	ОДР	ПВЛМ
Данные:
Длина помещения а,м	10	15	20	25	30	35
Ширина помещения в,м	5	10	12	15	17	20
Высота помещения Н,м	3	3,2	3,6	4	4,2	5
Коэффициент отражения потолка, Рп,%	70	50	30	30	50	70
Коэффициент отражения стен Рс,%	50	30	10	10	30	50
Коэффициент неравномерности, Z	1,2	1,1	1,2	1,1	1,2	1,1

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Установка для определения искусственного освещения в зависимости от высоты нахождения светильника над рабочей поверхностью (стола) состоит из светильника местного освещения с лампой накаливания, который с помощью подвесного устройства может устанавливаться на различной высоте.

Зависимость величин освещенности от цвета окружающих стен определяется в специальной камере с выдвижными панелями различных цветов (белые, коричневые).

Измерение освещенности производится с помощью люксметра Ю-116.

Прибор Люксметр

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

Задание 1. Исследовать комбинированное освещение.

Включить общую систему освещения лаборатории.

Определить при помощи люксметра освещенность на рабочем месте.

Включить светильник местного освещения.

Замерить освещенность в той же точке при высоте подвеса светильника местного освещения над рабочей поверхностью. 40,80,120,160 см.

Определить долю общего освещения и сделать выводы:

а) о соответствии доли общего освещения в комбинированном;

б) о соответствии замеренной общей и комбинированной освещенности нормам СНиП 23-05-95 для разряда зрительной работы, соответствующего специальности студента.

Полученные результаты занести в таблицу отчета.

ОТЧЕТ

Параметры	Высота подвеса светильника, см
	40		80		120
	норма	замер	норма	замер	норма	замер
Освещенность от общего освещения, ЛК
Освещенность от комбинированного освещения, ЛК
Доля общего освещения в системе комбинированного, %

ВЫВОДЫ:

Задание 2. Рассчитать искусственное освещение в рабочем помещении методом коэффициента использования (взять вариант по указанию преподавателя).

Определить площадь помещения S=a·в

Определить индекс помещения i по формуле (3.2).

Найти коэффициент использования η осветительной установки (табл.2.)

По СНиП 23-05-95 найти нормативную освещенность, соответствующую будущей специальности студента.

Величину коэффициента запаса определить по табл.3.

Число светильников определить из условия расположения их в ряды по длине помещения и соотношения.

r/hp=1,3

r- расстояние между рядами светильников;

hp- высота подвеса светильников над рабочей поверхностью.

Расстояние от стен до крайнего ряда светильников принять равным

с=0,25 r/hp

Размеры светильников см. табл. 4.

Высота подвеса светильников.

hp=H-hc-hp.м

где hp- высота подвеса светильника от потолка (табл.4.)

hp.м – высота рабочего места (0.8 м.)

Н – высота помещения.

Найденные величины подставить в формулу (3.1) и рассчитать F.

По полученному световому потоку подобрать лампу соответствующей мощности (табл.5.)

Таблица 1

(СНиП 23-05-95)

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение		Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации		КЕО еΙΙΙ , % Н		КЕО еΙΙΙ , % Н
						при системе комбинированного освещения		при системе общего освещения	P	Кп,%	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении
						всего	в том числе от общего
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Темный	4000 3500	400 400	- -	20 10	10 10	-	-	4,2	1,5
			б	Малый Средний	Средний Темный	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000 1500	200 200	500 400	20 10	10 10
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	1000 750	200 200	300 200	20 10	10 10
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000 1500	200 200	500 400	40 20	15 15	-	-	3,0	1,2
			б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 600	200 200	300 200	40 20	15 15
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	400	200	200	40	15

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение		Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации		КЕО еΙΙΙ , % Н		КЕО еΙΙΙ , % Н
						при системе комбинированного освещения		при системе общего освещения	P	Кп,%	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении
						всего	в том числе от общего
Средней точности	От 0,5 до 1,0	IV	а	Малый	Темный	750	200	300	40	20	4	1,5	2,4	0,9
			б	Малый Средний	Средний Темный	500	200	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	400	200	200	40	20
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	-	-	200	40	20
Малой точности	От 1 до 5	V	а	Малый	Темный	400	200	300	40	20	3	1	1,8	0,6
			б	Малый Средний	Средний Темный	-	-	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	-	-	200	40	20
			г	Средний Большой *	Светлый * Средний	-	-	200	40	20

Таблица 2

Коэффициент использования светового потока светильника

светильник	ОД			ПВЛМ			ЛСО			ОДР			ПЛУ
ρп %	30	50	70	30	50	70	30	50	70	30	50	70	30	50	70
ρс %	10	30	50	10	30	50	10	30	50	10	30	50	10	30	50
i	Коэффициент использования Q *100, %
0,5	23	26	31	14	16	19	20	22	25	26	28	32	18	20	23
0,6	30	33	37	18	20	22	22	23	28	27	29	33	20	22	25
0,7	35	38	42	21	23	25	24	25	31	29	31	35	22	24	27
0,8	39	41	45	23	25	27	26	28	34	31	33	37	23	26	30
0,9	42	44	48	25	27	29	27	30	37	33	35	38	25	28	30
1,0	44	46	48	26	29	30	29	32	40	35	37	40	26	31	32
1,1	46	48	51	27	29	31	31	34	42	37	38	42	27	32	34
1,25	48	50	53	29	30	32	33	36	45	38	40	44	29	33	35
1,5	50	52	56	30	31	34	35	37	47	41	42	47	31	35	37
1,75	52	55	58	31	33	35	38	39	49	42	45	49	33	37	38
2,0	55	57	60	33	34	36	40	41	51	45	46	50	35	39	39
2,25	57	59	62	34	35	37	42	43	53	47	48	52	37	41	41
3,0	60	62	66	36	36	40	45	45	55	50	49	54	39	43	43
3,5	61	64	67	37	38	40	46	47	58	52	52	55	40	44	45
4,0	63	65	67	38	39	41	47	50	60	53	55	57	41	46	47
5,0	64	66	70	38	40	42	49	53	61	55	58	60	42	48	51

Таблица 3

Значение коэффициента запаса kз

Помещения и территории	Примеры помещений	Искусственное освещение			Естественное освещение
		Коэффициент запаса kз Количест- во чисток светильников в год			Коэффициент запаса kз Количество чисток остекления светопроемов в год
		Эксплуатационная группа светильников по приложению Г			Угол наклона светопропускающего материала к горизонту, градусы
		1-4	5-6	7	0-15	16-45	46-75	76-90
Призводствен-ные помещения с воздушной средой, содерж. в рабочей зоне менее 1 мг/м3 пыли, дыма, копоти	Цехи инстру-ментальные, сборочные, механические, механо-сборочные, пошивочные	1,5/4	1,4/2	1,4/1	1,6/2	1,5/2	1,4/2	1,3/2

Таблица 4 Размеры светильников

Характеристики и размеры светильников, мм	Типы светильников
	ПВЛМ	ЛСО	ПЛУ	ОД	ОДР
Длина	1625	2565	1950	1300	1500
Ширина	270	300	400	280	300
Высота подвеса над полом	610	1090	100	1200	700
Количество ламп	2	2	3	2	2

Таблица 5

Характеристики ламп накаливания и люминесцентных ламп

Лампы накаливания			Люминесцентные лампы
Тип и мощность	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Тип и мощность	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт
НВ-15	105	7,0	ЛДЦ-20	820	41,0
НВ-25	220	8,8	ЛД-20	920	46,0
НБ-40	400	10,0	ЛБ-20	1180	59,0
НБК-40	460	11,5	ЛДЦ-30	1450	48,2
НF-60	715	11,9	ЛД-30	1640	54,5
НБК-100	1450	14,5	ЛБ-30	2100	70,0
НГ-150	2000	13,3	ЛДЦ-40	2100	52,5
НГ-200	2800	14,0	ЛД-40	2340	58,8
НГ-300	4600	15,4	ЛБ-40	3000	75,0
НГ-500	8300	16,6	ЛДЦ-80	3560	44,5
НГ-750	13100	17,5	ЛД-80	4070	50,8
НГ-100	18600	18,6	ЛХБ-80	4440	54,2
			ЛБ-80	5220	65,3
			ЛХБ-150	8000	68,4

Таблица 6 Коэффициент отражения потолка и стен

Характеристика отражающей поверхности	Значения G, %
1. Побеленный потолок, стены с окнами, закрытыми белыми шторами	70
2. Чистый бетонный и светлый деревянный потолок, побеленный потолок в серых помещениях, побеленные стены при не завешенных окнах	50
3. Бетонный потолок в грязных помещениях, деревянный потолок	30
4. смешанные остекления без штор, красный кирпич, бетонные и деревянные потолки и стены в пыльных помещениях	10

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Системы искусственного освещения.

Основные светотехнические единицы.

Нормирование искусственного освещения.

Типы люминесцентных ламп.

Назначение и характеристики светильников.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

"ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ ВЕСОВЫМ СПОСОБОМ"

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: обучение студентов современным методам определения запылённости воздуха, приобретение навыка по замеру концентрации пыли, умению нормировать условия труда по фактору.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Пыль является распространенной производственной вредностью, в том числе и на предприятиях службы быта. Пыль – дисперсная система с газообразной дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой, обладающей свойством находиться во взвешенном состоянии продолжительное время. Оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека, повышает пожаро- и взрывоопасность производства и агрессивно действует на окружающую среду. Как вредный производственный фактор пыль может оказывать на организм человека различное физиологическое действие – фиброгенное (выражается в избирательном поражении тканей легких человека), аллергическое и токсическое. Степень вредного физиологического действия пыли зависит как от ее физико-химической природы, так и в значительной мере от дисперсионного состава пыли. Дисперсионную систему взвешенных твердых частиц в воздухе, т.е. пыль называют аэрозолем.

Если в воздухе взвешены однородные по своим физико-химическим свойствам частицы, систему называют моногенной или однофазной: если пылевые частицы, взвешенные в воздухе, по своим физико-химическим свойствам различны, система носит название гетерогенной или многофазной. С гигиенической точки зрения аэрозоли, для которых характерно токсическое действие вследствие их химических свойств (аэрозоли свинца, окиси цинка и многое другое), относятся к промышленным ядам. По характеру веществ, из которых пыль образовалась, известна следующая ее классификация:

Органическая (растительная – древесная, хлопковая и др.; животная – шерстяная, костная и др.; искусственная органическая – пластмассовая и др.);

Неорганическая (минеральная – силикатная, кварцевая и др.; металлическая – железная, алюминиевая, медная и др.)

Смешанная пыль.

Однако такая классификация пыли недостаточно для ее гигиенической оценки. Для этой цели пользуются классификацией пыли по ее дисперсности и способу образования и соответственно различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.

Аэрозоли дезинтеграции образуются при добавлении какого – либо твердого вещества, например в дезинтеграторах, дробилках и других процессах. При этом, чем тверже тело, тем меньше размеры образующихся частиц. Аэрозоли дезинтеграции в значительной мере состоят из пылинок больших размеров, хотя в их состав входят также ультрамикроскопические частицы.

Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, и их соединений, которые при охлаждении превращаются в твердые частицы. Например, пары металлов при электросварке. При этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при образовании и конденсации различаются и тем, что первые имеют всегда неправильную форму, представляются в виде облаков, а вторые – вид рыхлых агрегатов, состоящих их отдельных частиц правильной кристаллической или шарообразной формы. Выделяются две группы аэрозолей по их дисперсности:

а) пыль – к ней относятся все твердые частицы, образующиеся при дезинтеграции, независимо от их размеров и включающие пылинки субмикроскопического размера.

б) дымы – к ним относятся конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой. К дымам можно отнести также аэрозоли, образующиеся при неполном сгорании топлива и др.

Дисперсность является важной гигиенической характеристикой так как с этим связано как длительность пребывания взвешенной пылевой частицы в воздушной среде, так как и глубина проникновения в дыхательные пути, патогенность и физико-химические свойства, и активность, электро- заряд частиц и другие свойства.

Дисперсность и поведение пылевых частиц в воздухе

Микроскопические частицы размером от 200 до 0,1 мк, как и все прочие тела, подчиняются тяготению, но следствие относительно большой поверхности на единицу массы они испытывают большое сопротивление воздуха и поэтому не оседают с постоянной скоростью по закону Стокса. Вначале падения сила тяжести уравновешивает сопротивление воздуха, дальнейшее увеличение скорости падения вследствие этого прекращается и микроскопическая частица, оседает с постоянной незначительной скоростью, измеряемой сантиметрами в час. Сопротивление воздуха при движении в нем частицы изменяется в зависимости от ее размеров и формы, скорости ее оседания и подвижности воздуха. Скорость падения кварцевой частицы в неподвижном воздухе в зависимости от размеров показана в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, в неподвижном воздухе кварцевые частицы диаметром 10 мк оседают медленно, а частицы менее 0,1 мк практически не оседают и находятся в постоянном броуновском движении. Таким образом, чем меньше размер пылевых частиц, тем больше они задерживаются в воздухе, следовательно, тем больше возможность попадания их в дыхательные пути.

Таблица 1

Скорость оседания кварцевой частицы в неподвижном воздухе

Диаметр пылевой частицы мк	Скорость падения
	В секунду, мм	В час, м и см
10 5 3 2 1 0,5 0,3 0,2 0,1	7,73 1,93 0,696 0,309 0,0773 0,0306 0,01377 0,00762 0,00304	27,828 м 6,948 м 2,5056 м 1,112 м 227,828 см 11,016 см 4,557 см 2,743 см 1,0944 см

Некоторые изменения скорости оседания пылевых частиц возникают в связи с процессом флокуляции. Это имеет значение в основном для аэрозолей конденсации, которые даже в неподвижном воздухе благодаря отличному энергичному броуновскому движению часто сталкиваются друг с другом, агрегируются, в виде хлопьев выпадают из воздуха. Аэрозоли дезинтеграции не поддаются агрегированию главным образом вследствие относительно больших размеров частиц, более того, пылевые частицы в них могут приобретать меньше размеры.

Дисперсность и задержка пыли в органах дыхания

Задержка пылевых частиц в дыхательных путях от дисперсности (таблица 2).

Таблица 2

Задержка в организме пылевых частиц в зависимости от размеров.

Диаметр частиц мк	Общая задержка %	Задержка в верхних дыхательных путях %	Задержка в альвоелоах %
0,3	47,8	9,2	34,5
0,9	63,5	16,5	50,5
1,3	68,7	26,7	34,8
1,6	71,7	46,5	25,9
5	90,3	82,7	9,8

Общий процент числа задержанных в организме пылевых частиц там выше, чем больше их размер. Это особенно заметно в отношении задержки пыли в верхних дыхательных путях. В альвеолах наиболее высок процент задержки пылевых частиц количество задержанных в альвеолах частиц, размером меньше 1 мк. Однако в абсолютных величинах выше количество задержанных в альвеолах частиц, размером меньше 1 мк, так как они преобладают среди взвешенных в воздухе частиц.

В таблице 3 представлена классификация частиц по размерам в зависимости от способности частиц проникать и задерживать в легких.

Таблица 3

Размеры в мк	Способность пылинок проникать и задерживаться в легких
1. менее 0,2 т.е. ультрамикроны	Способны проникать и задерживаться в легких
2. от 0,2 до 5	Легко заносятся в легкие и способны задерживаться в них
3. от 3 до 5	Могут заносится в легкие и частично задерживаться в них
4. от 10 до 50	В легкие обычно не проникают, задерживаются в верхних дыхательных путях и бронхах, постепенно выводятся наружу
5. более 50	В легкие не проникают, задерживаются в верхних дыхательных путях, легко выводятся наружу.

На основании данных о поведении пыли в воздухе и ее задержки в органах дыхания в связи с дисперсностью можно сделать вывод, что гигиеническое значение практически имеет пылевые частицы размером 5 мк и меньше.

Наибольшей фиброгенной активностью обладают пылевые частицы размером 1 – 2 мк. Это объясняется тем, что частицы значительных размеров попадают в легкие в небольшом количестве и задерживаются в альвеолах. Частицы же размером менее 1 мк легко транспортируется из альвеол пылевыми клетками в лимфатические узлы и, не задерживаясь в них, удаляются из организма. Частицы величиной 1 – 2 мк легко транспортируются по лимфатическим путям и долго задерживаются в лимфатических узлах. На основании опытов специалистов можно сделать вывод, что так называемая ультрамикроскопическая пыль (размером 0.1 мк и меньше) малопатогенна. Приведенные данные о фиброгенной активности пыли в связи с ее дисперсностью следует иметь ввиду при гигиенической оценке пылевого фактора на производстве.

Форма и консистенция пылевых частиц

Аэрозоли дезинтеграции имеют направленную форму и представляют по существу обломки в виде пластинок, глыбок, многогранников, вытянутых волокон с острыми зазубринами, иногда с сглаженными краями.

Аэрозоли конденсации представляют собой чаще всего рыхлые агрегаты, состоящие из кристаллов или частиц шарообразной формы. От формы пылевой частицы зависит скорость ее оседания. Частицы неправильной формы оседают медленно, так как она падает всегда в положении своей поверхности, встречающей наибольшее сопротивление воздуха.

О роли формы пылевой частицы в патогенезе пылевых заболеваний нет достаточной ясности. Представление о том, что острые края пылевой частицы травмирует легочную ткань, и приносят больше вреда, не доказано. Такое представление можно было бы допустить, если бы пылевая частица имела значительную массу.

Электрические свойства пыли

Пылевые частицы, взвешенные в воздухе, несут как положительный, так и отрицательный заряд независимо от химических свойств первичного вещества.

Почти все пылевые частицы имеют заряд, причем количество частиц с отрицательным и положительным зарядом почти одинаково. Обращают на себя внимание устойчивость заряженных частиц. Пылевые частицы больших размеров могут иметь несколько элементарных зарядов, а меньше обычно один элементарный заряд.

Биологическое и гигиеническое значение электорозаряженности пыли почти не изучено. Имеются указания на то, что процент задержки в дыхательных путях электрозаряженной пыли в 2 – 3 раза больше, чем нейтральной. Показано, что биополярно электрозаряженная пыль более фиброгенна, чем нейтральная. По – видимому, характер заряда может иметь значение для фагоциноза пыли. Возможно, что знак заряда играет определенную роль при осаждении пыли из воздуха распыленной водой, поскольку водяные аэрозоли также несут на себе электрозаряд.

Химический состав пыли

Для гигиенической оценки пыли важно знать ее химический состав, от которого зависит билогическая активность, в частности фиброгенное, аллергенное, токсическое, и раздражающее действие, фиброгенность пыли зависит главным образом, от содержания в ней свободной двуокиси кремния (SiO2). Чем больше содержание в пыли свободной двуокиси кремния, тем она более агрессивна.

Ряд видов пыли обладает аллергическими свойствами, вызывая такие заболевания, как носовая и бронхиальная астма. К аллергенам относятся например, пыль канифоли, кожи, льна, хлопка, шерсти, шелка, хрома, соломы и пихты. К аллергенам существует индивидуальная чувствительность, поэтому не все сопротивления с указанными видами пыли заболевают носовой или бронхиальной астмой.

Растворимость пыли.

Растворимость пыли в воде тканевых жидкостях может иметь положительное и отрицательное значение. Если пыль не токсична и действие ее на ткань сводится к механическому раздражению, хорошая растворимость такой пыли является факторным благоприятным, способствующим быстрому удалению ее из легких. В случае токсичной пыли хорошая растворимость является отрицательным фактором.

С целью исключения и уменьшения неблагоприятного воздействия пыли на человека и окружающую среду допустимые содержание пыли в воздухе производственных помещений и вентиляционных выбросах ограничивается.

Содержание пыли в воздухе рабочей зоны ограничивается установленными уровнем предельно допустимых концентрации (ПДК). Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны – концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течении всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующий поколений. ПДК нормируется в мг/м3 по ГОСТ ССБТТ 12.1.005 – 88 « Общий санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Нормирование ПДК согласно вышеуказанного ГОСТА зависит от класса опасности вещества. Вредные вещества по степени воздействия на организм подразделяются согласно ГОСТ ССБТТ 12.1 007 – 76 « Вредные вещества. Классификация т общие требования безопасности; на четыре класса опасности:

вещества чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3)

вещества высокоопасные (ПДК от 0,1 до 1мг/м3)

вещества умеренно опасные (ПДК от 1,1 до 10 мг/м3)

вещества малоопасные (ПДК более 10 мг/м3).

В зависимости от класса опасности вредных веществ предъявляются требования к периодичности контроля воздушной среды на рабочих местах, а именно, для веществ 1 и 11 классов опасности необходим непрерывный контроль, для 3 и 4 классов опасности – периодический. При непрерывном контроле за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны предусматривается применение систем самопишущих автоматических приборов, выдающих сигнал превышение уровня ПДК. Частота проб при периодическом контроле устанавливается органами санитарного надзора в зависимости от класса опасности веществ, находящихся в воздушной среде, и от характера технологического процесса. Для предупреждения профессиональных отравлений и заболеваний содержание пыли в воздухе не должно превышать предельно допустимых концентрации (ПДК), которые приведены в ГОСТЕ ССБТТ 12.1.005 – 88. таблица из которого приведена в приложении 1.

Основные методы исследования

В настоящее время существует несколько методов определения содержания пыли в воздухе, которые могут быть подразделены на две группы – выделением дисперсной фазы и без ее выделения. К первой группе относится гравиметрический (весовой) метод и счетный (кониметрический), а ко второй – оптический, радиационный, фотоэлектрический и др.

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ:

Гравиметрический (весовой) метод.

Запыленность воздушной среды определяется по привесу аллонжа (фильтра) после притягивания через него определенного количества воздуха ротационной установкой (электропылесосом, аспиратором, пылесосом). В качестве фильтрующего слоя используется стеклянная, минеральная вата или фильтры аналитические аэрозольные (АФА) или из специальной ткани ФПП – 15. концентрация пыли выражается весом пылевых частиц в единице объема (обычно в мг/м3). При этом весовая концентрация пыли (мг/м3).

Q = (P1 – P)V0

P – масса фильтра до отброса пробы, мг;

P1 – масса фильтра после отбора, мг;

V0 – объем воздуха, протянутого через фильтр, приведенный к нормальным условиям, т.е. к такому объему, который он занимал бы при температуре 00 С и давлении 101323,2 ПА/760 мм рт.ст./м3.

V0 = Vt273B______

(273 + t)101323,2; Vt = qT

Vt – объем воздуха протянутого через фильтр при температуре и давлении В;

B – барометрическое давление в месте отбора пробы, ПА;

Т – время отбора пробы запыленного воздуха, мин.

t – температура воздуха в месте отбора пробы, о С;

q – расход отсасывающего воздуха, м3/мин (по параметру расход фиксируется в л/мин, затем передается в м3/мин);

Т - время отбора пробы запыленного воздуха, мин.

Приборы и установки для исследования запыленности воздушной среды

Гравиметрический (весовой) метод;

- специальная переносная ротационная установка ПРУ – 4

- аспиратор модели 822;

2. Счетный (кониметрический) метод; приборы для счетного метода называются кониметрами и седиментаторами, к ним относятся:

- струйный счетчик ударного действия ТВК – 3 (кониметр)

- пылеметр СН – 2 аналогичен струйному

- седиментаторы (приборы Грина Оуэнса);

3. Оптический метод:

- дексиметрический пылеметр ДВП – 1

- пылеметр – ФЛП – 6

4. Электроиндукционный метод метод:

- измеритель пыли ИКП

5. Фотоэлектрический метод

- фотоэлектороизмеритель пыли А3 – 4/5 или 5м

- ФГП 6

6. Радиационный метод;

- радиометрический проибор ИЭВ – 1 «Оленандр»

- Ф – 2 (ВЛТИ)

- радиоизотопный пылеметр ПРИЗ -1.

Дополнительные приборы для проведения работы: барометр, секундомер, термометр, аналитические весы.

Весовой метод – наиболее простой и надежный способ определения концентрации пыли.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какая концентрация пыли считается предельно допустимой?

Какие существуют методы определения запыленности воздуха?

Какие приборы существуют для определения запыленности воздуха в

производственном помещении?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА

В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ»

Цель работы: практически ознакомиться с нормированием шума в производственных помещениях и его мониторингом.

Содержание работы:

Ознакомиться с нормированием производственного шума.

Выявить источники шума в производственном помещении.

Замерить уровни звукового давления на рабочих местах и сравнить эти уровни с допустимыми нормами (ГОСТ 12.1003-83*).

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Шум - совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющихся во времени.

Допустимые уровни звукового давления в расчетных точках (на рабочих местах действующих или проектируемых предприятий) определяются на основании норм.

Для нормирования шума необходимо знать характер спектра шума и его временные характеристики.

По характеру спектра шумы подразделяются на:

- широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

- тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона (тональный характер шума устанавливается измерением в третьеоктавных полосах частот по повышению уровня в одной полосе над соседними не менее, чем на 10 дБ).

По временным характеристикам шумы подразделяются на:

- постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17.187-81;

- непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера.

Непостоянные шумы подразделяются на:

- колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

- прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

- импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждые длительностью менее 1 до 200 мс. и следующие один за другим с интервалом не менее 10 мс; при этом уровни звука, измеренные в дБА и дБАY соответственно, на временных характеристиках «медленно» и «импульс» шумомера по ГОСТ 17.187-81, отличаются менее чем на 7 дБ.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

При нормировании шумовых характеристик допускается расширение частотного диапазона.

Для ориентировочной оценки допускается за характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука в дБА, измеряемых по шкале А шумомера по ГОСТ 17.187-81 на временной характеристике «медленно».

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентной (по энергии) уровень звука в дБА, определяемый по ГОСТ 12.1.003-83.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА на рабочих местах следует принимать для:

- широкополосного шума по таблице 1;

- тонального и импульсного шума, измеренного шумомером на характеристике «медленно», на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице1;

- шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 1 или фактических уровней шума в этих помещениях если последние не превышают значений в таблице 1 (поправку для тонального и импульсного шума в этом случае принимать не следует).

Шум механического происхождения - шум, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом.

Шум аэродинамического происхождения - шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого и распыленного топлива в форсунках и др.).

Шум электромагнитного происхождения - шум, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.).

Шум гидродинамического происхождения - шум, возникающий вследствие  стационарных  и  нестационарных процессов в жидкостях (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.).

Воздушный шум - шум, распространяющийся в воздушной среде от источника возникновения до места наблюдения.

Структурный шум - шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий в звуковом диапазоне частот.

Допустимые уровни звукового давления и уровни звука

на рабочих местах (ГОСТ 12.1.003-83*)

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц								Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1.Помещения конс­трукторских бюро, расчетчиков, прог­раммистов вычисли­тельных машин, ла­бораторий для тео­ретических работ и обработки экспери­ментальных данных, приема больных в здравпунктах	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2. Помещения упра­вления, рабочие ко­мнаты	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3.Кабины наблюде­ний и дистанцион­ного управления:
а) без речевой связи по телефону	94	87	82	78	75	73	71	70	80
б) с речевой связью по телефону	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4. Помещения и участки точной сбо­рки, машинописные бюро	83	74	68	63	60	57	55	54	65
5. Помещение лабо­раторий для прове­дения эксперимен­тальных работ, по­мещения для разме­щения шумных агре­гатов вычислитель­ных машин	94	87	82	78	75	73	71	70	80
6. Постоянные рабо­чие места и рабочие зоны в производст­венных помещениях и на территории предприятий	99	92	86	83	80	78	76	74	85

Допустимые уровни звукового давления и уровни звука

в помещениях и на территориях ГОСТ 12.1.036-81

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц								Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1.Жилые комнаты квартир, жилые помещения домов отдыха и пансионатов, спальные помещения в детских дошкольных учреждениях	55	44	35	29	25	22	20	18	30
2. Номера гостиниц, зрительные залы концертных залов, жилые комнаты в общежитиях	59	48	40	34	30	27	25	23	35
3. Площадки детских дошкольных учреждений, участки школ	67	57	49	44	40	37	35	33	45
4. Классные помещения, учебные кабинеты, аудитории школ и других учебных заведений, читальные залы	63	52	45	39	35	32	30	28	40
5. Залы кафе, ресторанов, столовых	75	66	59	54	50	47	45	43	55
6. Торговые залы магазинов, спортивные залы, приемные пункты предприятий бытового обслуживания	79	70	63	58	55	52	50	49	60

Примечания:

    1 Допустимые уровни шума действительны при измерении определяемого уровня звука по ГОСТ 23337-78.

    2 Уровни звукового давления в октавных полосах в дБ, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА для шума, создаваемого в помещениях системами кондиционирования воздуха, воздушного отопления и вентиляции, следует принимать на 5 дБ ниже указанных в таблице

Уровни шума для различных видов трудовой деятельности с учетом степени напряженности труда

Вид трудовой деятельности	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
Работа по выработке концепций, новых программ; творчество; преподавание	40
Труд высших производственных руководи­телей, связанных с контролем группы людей, выполняющих преимущественно умственную работу	50
Высококвалифицированная умственная работа, требующая сосредоточенности; труд, связан­ный исключительно с разговорами по средствам связи	55
Умственная работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоянного* слухового контроля; высокоточная категория зрительных работ**	60
Умственная работа, по точному графику с инструкцией (операторская), точная категория зрительных работ	65
Физическая работа, связанная с точностью, сосредоточенностью или периодическим слуховым контролем	80

* Более 50% рабочего времени.

** По нормам естественного и искусственного освещения, утвержденным ГОСТ

.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Выявить все источники шума в производственных помещениях. Измерение уровней звука проводится шумомером SPM 101 .

Шумомер SPM 101

2. Измерительный микрофон должен быть направлен в сторону основного источника шума и удален не менее, чем на 0,5м от оператора, проводящего измерение. В случае, если в помещении невозможно определить основной источник шума, ось микрофона должна быть направлена перпендикулярно поверхности пола.

3. Значения уровней звука (октавных уровней звукового давления) постоянного и прерывистого шума следует принимать по средним показаниям при колебании стрелки прибора.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С ШУМОМЕРОМ SPM 101

Перед началом работы исходное положение переключателей должно быть:

Переключатель «1» - должен быть выключен и стоять на О.

Переключатель «2» - должен стоять на цифре 100.

Переключатель «3» - должен стоять на значке -||-.

Переключатель «4» - должен стоять на цифре 1.

2. Контроль источника электропитания.

2.1. Установить переключатель «1» в положение «А».

2.2. Снять показания по шкале контроля источника электропитания.

2.3. Если стрелка правее индекса «-||-» - продолжить работу.

2.4. Если стрелка левее индекса «-||-» - выключить прибор и заменить батарею электропитания.

3. Измерение уровня звука.

3.1. Установить прибор в горизонтальном положении на штативе или виброизолирующей поверхности в соответствии с методическими указаниями.

3.2. Измерение начинать с большего диапазона измерения от ожидаемого уровня звука.

3.3. Переключателем «2» выбрать диапазон измерения уровня звука.

3.4. Переключателем «3» установить в положении «SLOW».

3.5. Переключатель «1» установить в положении «А».

3.6. Примерно через 5-7 с. снять показания со шкалы отсчета.

3.7. Уровень звука (дБА) = установленное значение переключателя «2» = значение отсчета со шкалы измерения.

3.8. При необходимости выбрать другой диапазон измерения переключателем «2» и продолжить работу начиная с п 3.5.

3.9. По окончании измерений выключить прибор (переключатель «1» в положении О).

3.10. Оформить измерения в соответствии с методическими указаниями.

Место замера и источники шума	Наименование прибора	Время замера	Нормативные показатели	Экспериментальные показатели

ШУМОМЕРSPM 101

микрофон;

1 – переключатель, О-выключен, А – включен шкала «А»;

2 – диапазон измерения;

Шкала отсчета измерения

Шкала контроля источника электропитания

3 – переключатель положений «медленно» и «быстро»

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Понятие шума.

Что такое уровень звукового давления, и в каких единицах он выражается?

Спектры шума;

Методы борьбы с шумом.

Как изменить уровень звукового давления одного и того же источника шума в открытом пространстве и в помещении?

Принцип действия шумомера и фильтров?

Как нормируется шум?

Виды происхождения шума.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомить студентов с методикой определения защитных свойств материалов от воздействия на них ионизирующих излучений.

СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Изучить теоретические положения и характер воздействия ионизирующих излучений на человека и окружающую среду.

Изучить принцип и характер работы приборов, применяемых для измерения мощности излучения (уровень радиации).

Изучить меры безопасности при работе с источниками ионизирующего излучения.

Определить порядок и последовательность измерений и порядок обработки результатов замеров и их формирование.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Ионизирующими называются излучения, взаимодействие которых с окружающей средой приводит к образованию электрических зарядов противоположных знаков. Существует два вида ионизирующих излучений:

корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа, бета, нейтронное, позитронное излучение);

электромагнитное (гамма и рентгеновское излучение) с очень малой длиной волны.

Альфа () излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью. Энергия -частиц не превышает нескольких МэВ (единица измерения мега-электрон Вольт). Длина пробега -частиц в воздухе менее 10 см. За счет большой массы -частиц при взаимодействии с веществом быстро теряет свою энергию. Это объясняет их низкую проникающую способность.

Бета () излучение представляет собой поток электронов, возникающих при радиоактивном распаде. Энергия -частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет 1,8 м, а в теле человека 2,5 см.

Нейтронное излучение представляет собой поток энергии частиц не имеющих электрического заряда. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии. Нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью (120 м и более) и представляет собой для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Протонное излучение по характеру воздействия на человека аналогично действию -излучения.

Гамма () излучение представляет собой высокочастотное электромагнитное излучение с высокой энергией (3 МэВ). Оно практически не имеет ни массы, ни заряда. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая энергия обуславливает большую проникающую способность -излучения.

Для характеристики воздействия ионизирующего излучения на среду (вещество) введено понятие доза облучения. Различают три вида дозы облучения:

поглощения доза – измеряется в (рад);

экспозиционная доза – измеряется в Кл/кг (р.);

эквивалентная доза – измеряется в (бор.).

Степень заражения радиоактивными веществами грунта, поверхностей, продуктов питания оценивается мощностью дозы облучения (уровнем радиации)

, рад/ч

где D – доза облучения, рад (мрад);

t – время, ч.

Допустимая степени заражения.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, МЕТОДИКА И ОБРАБОТКА ЗАМЕРОВ

Для проведения измерений ионизирующих излучений в данной работе используют:

Дозиметр бытовой «Белла»

Рентгенометр комбинированный РКСБ-104

Дозиметр «Эксперт»

1. Дозиметр «Белла»

Дозиметр «Белла» предназначен для обнаружения и оценки интенсивности -излучения, а также измерения мощности эквивалентной дозе -излучения по цифровому табло.

Основные технические характеристики

Диапазон энергий, МэВ	0,05 – 1,25
Диапазон измерения мощности: эквивалентной дозы, мкЗв/ч (Sv/h) (экспозиционной дозы, мкР/ч (R/h)	0,20 – 99,99 (20 – 9999)
Основная погрешность измерения МЭД , % где Р – измеренная МЭД в мкЗв/ч	± ()
Энергетическая зависимость, %	± 30
Дополнительная погрешность измерения МЭД, % на 10°С	± 10
Время установления рабочего режима, с, не более	10
Время измерения МЭД, с, не более	45
Время непрерывной работы при естественном радиационном фоне без смены батареи, ч, не менее	200

Краткое описание дозиметра

Дозиметр «Белла» выполнен в виде портативного, носимого в кармане одежды, прибора и предназначен для обнаружения и оценки с помощью звуковой сигнализации интенсивности -излучения, а также для измерения МЭД -излучения по цифровому жидкокристаллическому табло.

Корпус дозиметра изготовлен из ударопрочного полистирола.

В дозиметре предусмотрена возможность контроля напряжения батареи питания.

Дозиметр имеет два режима работы:

ПОИСК и МЭД.

Режим ПОИСК служит для грубой оценки радиационной обстановки по частоте следования звуковых сигналов.

Режим МЭД служит для измерения мощности эквивалентной дозы по цифровому табло.

Измерение МЭД осуществляется автоматически с интервалом времени около 40 с, или вручную, путем кратковременного нажатия на кнопку МЭД – КОНТР. ПИТАНИЯ.

Время измерения около 40 с, при этом на цифровом табло после каждого разряда (цифры) индицируются точки.

Исчезновение точек после 1, 2, 4 разрядов сигнализирует об окончании процесса измерения.

Дозиметр обеспечивает непрерывную звуковую сигнализацию о превышении верхнего предела диапазона измерения 99,99 мкЗв/ч (переполнение цифрового табло) до значения мощности эквивалентной дозы не более 1,0 мкЗв/ч.

Расположение и назначение органов управления и индикации приведены на рис. 1.

Подготовка дозиметра к работе

Установите выключатель питания (поз. 1 рис. 1) и режима ПОИСК (поз. 6 рис.1) в положение отключено (нижнее положение).

Установите батарею типа «Корунд» (из комплекта поставки) в отсек питания дозиметра, для чего:

откройте отсек питания, потянув нижнюю часть крышки отсека питания (поз. 2 рис. 1) вверх и на себя;

подключите батарею к разъему дозиметра;

разместите батарею в отсеке питания;

закройте крышку отсека питания.

Включите дозиметр, для чего выключатель питания (поз. 1 рис. 1) переведите в положение ПИТАНИЕ. При этом на цифровом табло должны индицироваться

Убедитесь в том, что напряжение батареи питания находится не ниже минимально допустимого значения, для чего нажмите на кнопку МЭД – КОНТ. ПИТАНИЯ (поз. 4 рис.1). При этом должен загореться индикатор напряжения батареи питания (поз. 5 рис. 1).

Внимание!

Отсутствие свечения индикатора напряжения батареи питания при нажатии на кнопку информирует, что батарея разрядилась и требуется ее замена.

Выключение питания дозиметра осуществляется переводом выключателя питания в нижнее положение, при этом информация на цифровом табло исчезает не мгновенно, а через несколько секунд.

Порядок работы с дозиметром

Работа в режиме ПОИСК.

Подготовьте дозиметр к работе согласно предыдущему разделу.

Включите дозиметр, при этом на цифровом табло должны индицироваться

Измерение МЭД длится около 40 секунд. Затем точки после 1, 2, 4 разрядов исчезнут, Измерение МЭД закончится, показания дозиметра перестанут изменяться и на его табло будет сохраняться измеренное значение МЭД.

Например:

Показания на табло дозиметра будут сохраняться в течение около 40 секунд, после чего они автоматически сбросятся в нуль, опять появятся точки после каждой цифры т начнется следующий замер МЭД и т.д.

Измерение МЭД можно начать в любой момент не дожидаясь окончания предыдущего замера или не дожидаясь автоматического начала следующего замера. Для этого необходимо кратковременно нажать кнопку МЭД – КОНТР, ПИТАНИЯ. При этом появятся точки после каждого разряда (цифры) и начнется измерение МЭД, которое также будет длится около 40 секунд.

2. Комбинированный прибор для измерения

ионизирующих излучений РКСБ–104

Прибор РКСБ–104 выполняет функции дозиметра и радиометра обеспечивает возможность измерения:

мощности эквивалентной дозы дозы -излучения;

плотности потока -излучения поверхностей (объемов) в веществах.

Основные технические данные и характеристики

Диапазон измерений мощности полевой эквивалентной дозы -излучения, мкЗв/ч…………………………………………………………….............…0,1–99,99, что соответствует мощности экспозиционной дозы -излучения, мкР/ч…………

………………………………………………………………………………..10–9999.

Диапазон измерений плотности потока -излучения с поверхности (по радионуклидам стронций -90+иттрий-90), 1/(с·см2)…………………….0,1–99,99,

что соответствует плотности потока 1/(мин·см2)…………………………..6–6000.

Диапазон измерений удельной активности радионуклида цезий-137, Бк/кг…..

…………………………………………………………………………....2·103–2·106 ,

что соответствует удельной активности, Ки/кг………………...…5,4·10-8–5,4·10-5.

Диапазон энергии регистрируемых излучений, МэВ:

-излучения………………………………………………………………….0,5–3;

-излучения……………………………………………………………...0,06–1,25.

Пределы допускаемых значений основной погрешности измерений мощности полевой эквивалентной дозы -излучения, %:

в поддиапазоне от 0,1 до 1 мкЗв/ч……………………………………………±40;

в поддиапазонах от 1 до 10 и от 10 до 99,99 мкЗв/ч………………………...±25.

Подготовка к работе

До начала работы с прибором потребитель должен внимательно ознакомится с назначением прибора, его техническими данными и характеристиками, устройством и принципом действия, а также с методиками проведения измерений. Сведения, необходимые потребителю, приведены в разделах 2 – 9 настоящего паспорта.

Эксплуатация прибора допускается только в рабочих условиях, указанных в разделе 3 паспорта.

Перед началом эксплуатации прибора после его приобретения: извлеките прибор из упаковки.

3. Дозиметр «Эксперт»

Дозиметр «Эксперт» предназначен для измерения мощности эквивалентной дозы и измерения плотности потока -излучения.

Основные технические характеристики

Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы, мкЗв/ч (мкР/ч)	0,1500 (1050000)
Диапазон энергий фотонов при измерении уровня мощности дозы, МэВ	0,11,25
Основная относительная погрешность измерения мощности дозы, %	±30
Энергетическая зависимость при измерении мощности дозы, %	±50
Диапазон измерения плотности потока -излучения от загрязненных поверхностей по стронцию-90, иттрию-90 или цезию-137, част/с·см2	0,3500
Нижний предел энергии регистрируемого -излучения, не ниже, МэВ	0,156
Продолжительность непрерывной работы от одного элемента типа «Корунд», ч, не менее	100
Условия эксплуатации: Температура Давление Влажность	От 0 до +40°С От 84 до 106,7 кПа До 75% при 30°С
Габаритные размеры, мм	1926440
Масса, г, не более	300

Подготовка дозиметра к работе

Для того, чтобы подготовить дозиметр к работе, Вы должны:

установить переключатель «ON-OF» в положение «OF»;

снять крышку отсека питания;

установить, соблюдая полярность, элемент питания;

Измерения

Цикл измерения

В дозиметре применен торцевой газоразрядный счетчик СБТ-11А. Поток ионизирующего гамма/бета-излучения преобразуется счетчиком в последовательность электрических сигналов. Эти сигналы формируются по длительности и амплитуде, а затем подаются на схему регистрации и индикации.

Дозиметр циклически выполняет процесс измерения, который проходит в два этапа.

На первом этапе производится суммирование зарегистрированных импульсов, а на втором – индикация результатов измерения. На первом этапе на цифровом дисплее отображается число зарегистрированных на текущий момент от начала измерения импульсов.

По завершении первого этапа подается звуковой сигнал и на дисплее появляется точка.

На втором этапе – индикация результата измерения. После завершения второго этапа производится сброс результата (на дисплее – «0000») и процесс измерения повторяется сначала.

Длительность первого этапа зависит от диапазона и режима измерений.

Длительность индикации результата от 2 до 10 с.

Оценка мощности эквивалентной дозы

Для того, чтобы оценить уровень мощности эквивалентной дозы необходимо:

установить режим работы «»;

установить диапазон «1»;

закрыть рабочую поверхность детектора экраном;

включить индикатор;

провести 2-3 измерения;

вычислить среднее арифметическое значение Nф.

Оценка плотности потока -излучения от поверхностей

Для того, чтобы оценить плотность потока -излучения от исследуемой поверхности необходимо:

установить режим «»;

установить диапазон «1»;

закрыть экраном рабочую поверхность детектора;

разместить дозиметр, как показано на рис. 2;

включить дозиметр и провести серию измерений.

Описание лабораторного источника излучения (ЛИИ)

Внешний вид и устройство ЛИИ:

Приемы безопасной работы с ЛИИ.

2.1. Не касаться заслонки или источника в окне.

2.2. Заслонка должна быть закрыта всегда, кроме периода времени измерения.

2.3. Открывать заслонку за ручку после установки образца или радиометра над окном ЛИИ.

2.4. Перед снятием образца убедиться, что заслонка закрыта.

2.5. Во время измерения не наклоняться над ЛИИ и находиться на расстоянии большем 0,8 м от ЛИИ.

2.6. Перемещать ЛИИ взявшись за основание и корпус двумя руками, оберегая от ударов и падений.

Порядок работы с лабораторным источником излучения (ЛИИ)

Проверить, что заслонка находится в положении «закрыто».

Разместить ЛИИ на столе штатива рабочей поверхностью вверх, ручкой заслонки к себе.

Поместить радиометр на держателе штатива на необходимом расстоянии от источника излучения над окном ЛИИ.

Включить радиометр, открыть за ручку заслонку ЛИИ, начать отсчет времени замера. По окончании времени замера закрыть заслонку, снять показания радиометра.

Поместить образец над окном на рабочей поверхности ЛИИ.

Выполнить действия по пункту 4.

Убедившись, что заслонка закрыта, снять образец.

Для других образцов выполнить действия по пунктам 5…7.

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Цель работы

Краткое описание лабораторной установки

Замеры параметров излучения и степень ослабления излучения различными материалами.

№ п/п	Наименование материалов	h – толщина материала, см	Слой ослабления
			по -излучению мм	по -излучению см	по -излучению мм	по -излучению см
1	Грунт			14
2	Бетон			10
3	Ткань		6
4	Свинец		2,5	1,8
5	Сталь			2,8
6	Вода		12	23
7	Древесина			30

Выводы: в выводах проанализировать соответствия параметров измерений нормативным требованиям.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Л.А. Михайлов «Безопасность жизнедеятельности» - изд. Питер-Пресс, 2007 г.;

Э.А. Арустамов «Безопасность жизнедеятельности» - учебное пособие, М.: Дашков и К – 2007г.;

В.А. Девисилов «Охрана труда» - учебник, М. Форум-инфра - 2007г.;

Занько Н.Г., Ретнев В.М. «Медико-беологические основы безопасности жизнедеятельности» - лабораторный практикум, изд. «Академия», 2005 г.;

Б.В. Нелюбин «Безопасность жизнедеятельности» - методические рекомендации, МГУС – 2005г.

В.П. Саккулин, И.У. Эмиров «Безопасность жизнедеятельности» - учебное пособие, Санкт-Петербург - 2004г.;

И.У. Эмиров «Безопасность жизнедеятельности на предприятиях сервиса» - учебное пособие, Санкт-Петербург - 2004г.;

Белов С.В. и др. «Безопасность жизнедеятельности» - учебник, М.: Высшая школа - 2004г.

А.С. Гринн, В.Н. Новиков «Экологическая безопасность» - учебное пособие, М.: Гранд - 2002г.;

А.С. Гринн, В.Н. Новиков «Безопасность жизнедеятельности» - учебное пособие, М.: Гранд - 2002г.;

К.Н..Дьяконов, А.В. Дончева «Экологическое проектирование и экспертиза» - учебник, М.: Аспект-Пресс - 2002г.