Расчет искусственного освещения

Задача расчета – определение потребляемой мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.

Проектируя установку необходимо решать следующие задачи:

- выбор источника света. Для освещения помещения желательно брать газоразрядные лампы, а для местного освещения - лампы накаливания;

- определение систему освещения;

- выбор типа светильника с учетом характеристик светового распределения по экономическим показателям, с учетом взрыво- и пожаробезопасности;

- определение количества светильников;

- определение нормы освещенности на рабочем месте. Для этого необходимо установить характер выполняемых работ по наименьшему размеру объекта различия.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности группы люминесцентных ламп и ламп накаливания используют метод светового потока:

 

Ф(лм)=100 × Е × К × ZS/(N),

 

где Е - нормированная минимальная освещенность; S - площадь освещаемого помещения; Z - коэффициент линейной освещенности (для ламп накаливания Z=1,15; для люминесцентных Z=1,1); К - коэффициент запаса (по таблице); N - количество светильников в помещении;

Расчет естественного освещения.

Для правильной расстановки оборудования надо определить КЕО в помещении. Световой поток, падающий в рассчитываемую точку складывается из прямого света небосвода и света, отраженного от внутренней поверхности помещения.

При боковом освещении:

КЕО = (Чq+_здЧR)Ч₀Чr,

где, _зд – геометрические коэффициенты естественной освещенности в рабочих точках, определяемые графическим методом; q – коэффициент, учитывающий неравномерность освещения небосводом; R – коэффициент, определяющий относительную яркость противоположного здания; ₀ – коэффициент светопропускания, характеризующий потери света в материале; r - коэффициент, учитывающий отражение от потолка и стен.

 

Вопросы для самопроверки

1. Освещение рабочих мест, виды освещения и их классификация?

2. Требования к производственному освещению?

3. Основные светотехнические величины и единицы их измерения?

4. Электрические источники света. Нормирование освещения?

Литература

1. Куцын П.В. «Охрана труда на буровых и нефтедобывающих предприятиях». Москва, 1978 г.

Тема 11-12: Характеристики источников вибрации и шума. Опасность воздействия на человека шума и вибрации. Гигиенические и технические требования к оборудованию и его устройству. Методы контроля уровня шума и вибрации. Защита от шума и вибрации

 

Шумом принято называть совокупность беспорядочного сочетания звуков различной силы и интенсивности, возникающих в результате колебательных процессов и вызывающих неприятные ощущения у человека.

С развитием техники увеличиваются мощность и производительность машин и механизмов, повышающих в некоторых случаях уровень шума и вибрацию. Объясняется это тем, что в процессе создания нового оборудования не всегда учитываются санитарные нормы по шуму и вибрации.

Шум условно делят на механический и аэродинамический .шум механического происхождения возникает в результате соударения твердых тел, упругих деформаций деталей машин и механизмов могут предаваться через их фундаменты на конструкции зданий и сооружений, сопровождаясь шумом. Аэродинамический шум возникает при больших скоростях движения газов, тел в воздухе, в результате взрывных процессов и др.

Действие шума на организм человека характеризуется уровнем звукового давления, измеряемого в децибелах (дБ), и уровнем звука, измеряемого в дБА.

Источники шума.Источниками шума и вибрации в нефтяной и газовой промышленности являются:

- грязевые насосы (до 92 дБ);

- буровая лебедка (96 дБ);

- вибросита, двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели (до 100 дБ);

- компрессоры газогенераторные (до 115 дБ);

- элементы вентиляционных установок;

- трубопроводы для перекачки нефти и газа;

- нефть и природный газ при открытом истечении (более 120 дБ);

- счетно – решающие устройства телетайпы и другие устройства (до 83 дБ).

Сильный шум, действуя на органы слуха, может привести к полной глухоте или к профессиональной тугоухости. При этом нарушается нормальная деятельность сердечно – сосудистой и пищеварительной систем, возникают хронические заболевания. Но этим не ограничивается вредное воздействие шума.

Шум влияет на состояние психического равновесия.

Под действием шума наблюдаются истощение клеток головного мозга, замедленные психологические реакции и функциональные сдвиги нервной системы, которые проявляются в поступках, не соответствующих нормальной деятельности человека.

Известно, что под действием длительного, систематического шума высокого уровня производительность труда в ряде случаев снижается до 60%, а число ошибок в расчетных работах увеличивается более чем на 50 %. Шум увеличивает также энергетические затраты человека, вызывая переутомление. Притупленное внимание и замедленная реакция у работающих, вызванные воздействием шума, могут служить и косвенной причиной несчастных случаев на производстве.

В производственных условиях шум создается колебаниями твердых, жидких и газообразных тел. Это беспорядочное сочетание различных звуков в диапазоне частот 16 – 20000 Гц.

Шум разделяется на простые составляющие его тона с указанием интенсивности и частоты. Важнейшей его характеристикой является спектр – графическое изображение состава шума. Спектры производственного шума исследуют в диапазоне частот 40 – 8000Гц.

Звуки одной интенсивности, но разной частоты человек ощущает различно. Такое субъективное ощущение оценивается уровнем громкости.

Общие уровни производственного шума в пределах 30 – 130 дБ при частотных границах 50 –8000 Гц изучают с помощью шумомеров. Данные измерений сопоставляют с допустимыми уровнями звукового давления по санитарным нормам (табл 11.1).

 

Таблица 11.1 Допустимые уровни звукового давления, дБ

 

Место возникновения шума	Средняя геометрическая частота октавных полос Гц
На постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории. В конструкторских бюро, лабораториях и других помещениях при проникновении извне

 

Вибрацией называются механические колебания упругих тел, различных сооружений, машин и инструмента, ведущие в ряде случаев к нарушению механической прочности и герметичности оборудования и коммуникаций. Вредное воздействие вибрации на организм человека выражается в возникновении вибрационной болезни.

Вибрация может возникнуть от неуравновешенности движущихся частей оборудования, от пульсирующих потоков жидкостей и газов в трубопроводах, а также при работе пневматического и электрического ручных инструментов.

Уровни вибрации определяют с помощью виброметров и вибрографов. в качестве приемников вибрации применяют емкостные, индуктивные или пьезометрические преобразователи. Результаты измерений сравнивают с допустимыми по санитарным нормам параметрами вибрации (табл 6).

Шум (звук) — упругие колебания в частотном диапазоне слы­шимости человека, распространяющиеся в виде волны в газообразных средах.

Звук представляет собой волновое движение упругой среды (на­пример, воздуха, воды и др.), которое воспринимается слуховым ап­паратом человека. Основные характеристики звука в соответствии с ГОСТ 12.1.003—83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—32—2002 «Шум на рабочих местах, в помеще­ниях жилых и общественных зданий и на территориях жилой застройки».

Производственный шум — совокупность звуков различной ин­тенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.

Постоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характе­ристике измерительного прибора «медленно».

Непостоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характе­ристике измерительного прибора «медленно». Непостоянный шум разделяют на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

Колеблющийся шум — шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.

Прерывистый шум — шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более), при этом уровни звука, из­меренные на стандартизованных временных характеристиках «им­пульс» и «медленно», отличаются менее чем на 7 дБА.

Импульсный шум — шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, для которых уровни звука, измеренные на стан­дартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБ А и более.

Широкополосный шум обладает непрерывным спектром более одной октавы, тональный (дискретный) содержит в спектре выра­женные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значи­тельно выше уровня звука на других частотах). Шум реактивного са­молета — широкополосный шум, шум дисковой пилы — тональный (в спектре шума имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука).

Механические шумы возникают по причинам наличия в механиз­мах инерционных возмущающих сил, соударения деталей, трения и др. Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэроди­намический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых туРКин, выпусков пара и газа в атмосферу и т.д. Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях.

Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующих электромагнитную энергию.

Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выпол­няемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что спо­собствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощуще­ния, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (пеРКо­рация или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частот­ной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.

Шум с уровнем звукового давления до 30...45 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до 40...70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов.

Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха — профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепо­нок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертель­ный исход.

Предельно допустимый уровень шума — уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Субъективные ощущения человека от воздействия шума зави­сят не только от уровня звукового давления, но и от частоты. Звуки низкой частоты воспринимаются как менее громкие по сравнению со звуками более высокой частоты такой же интенсивности.

Уровень громкости (единица измерения фон) — разность уров­ней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности (или уровню звукового давления) на 1 дБ.

При частотах ниже 1000 Гц уровни громкости оказываются ни­же уровней звукового давления, и, наоборот, при больших частотах

уровни громкости оказываются выше уровней звукового давления. Следовательно, понятие «уровень громкости» — чисто физиологиче­ская характеристика звука.

Измерения уровней шума в производственных условиях произ­водят приборами шумомерами.

Частотным спектром постоянного шума называется зависи­мость среднеквадратичных значений звукового давления от частоты.