Обобщенное защитное устройство

Введение

Развитие техносферы и прогресс науки сформировали ряд значительных угроз человеку и среде его обитания. Но развитие техносферы сегодня - необходимое условие выживания. Помимо этого, очевидно, что сотни тысяч людей страдают от всевозможных чрезвычайных ситуаций вовсе не из-за различных пороков техносферы. Причина кроется в сложнейших процессах развития общества.

В ходе развития цивилизации возникло ряд проблем, стоящие перед человечеством. В первую очередь к ним относятся демографическая проблема, порождаемая перенаселением, миграцией, старением и являющаяся одной из первопричин ряда других глобальных проблем. Изменение глобального климата и истощение озонового слоя, являются многочисленными составляющими экологической проблемы.Проблемы войны и мира, проблемы природных катастроф и техногенной безопасности, это, наконец, проблемы энергетики, истощения невозобновимых ресурсов, бедности, занятости, нехватки продовольствия, межэтнического противостояния, религиозной нетерпимости, организованной преступности, терроризма, информационной безопасности, здравоохранения, генетической безопасности, наркомании, деградации духовно-нравственной сферы и др.

Каждая неразрешенная, непреодоленная глобальная проблема становится возможной причиной катастрофы. И только знание потенциальных опасностей позволяет принимать превентивные меры, чтобы избежать беды. Если мы всерьез хотим следовать идее устойчивого развития и сделать наш мир максимально безопасным, наше сознание должно быть в корне изменено.

 

 

Защита от техносферы

Обобщенное защитное устройство

При решении задач защиты выделяют источник, приемник энергии и защитное устройство, которое уменьшает до допустимых уровней поток энергии к приемнику [1].

Защитное устройство обладает способностями: отражать, поглощать, быть прозрачным по отношению к потоку энергии. Пусть из общего потока энергии поступающего к защитному устройству, часть поглощается, часть отражается, и часть проходит сквозь защитное устройство. Тогда защитное устройство можно охарактеризовать следующими энергетическими коэффициентами: коэффициентом поглощения, коэффициентом отражения, коэффициентом передачи [2].

Принципы защиты:

1) принцип, при котором защита осуществляется за счетотражательной способности защитного устройства;

2) принцип, при котором защита осуществляется за счет поглощательной способности защитного устройства;

3) принцип, при котором защита осуществляется с учетом свойств прозрачности защитного устройства.

Чтобы получить различные методы защиты, на практике принципы обычно комбинируют. Наивысшее распространение получили методы защиты изоляцией и поглощением.

Защиту изоляцией используют когда источник и приемник энергии, являющийся одновременно объектом защиты, располагаются с разных сторон от защитного устройства. В основе этих методов лежит уменьшение прозрачности среды между источником и приемником. При этом можно выделить два основных метода изоляции: метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет поглощения энергии защитного устройства, и метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет высокой отражательной способности защитного устройства [2].

В основе методов защиты поглощением лежит принцип увеличения потока энергии, прошедшего в защитное устройство. Принципиально можно различать два вида поглощения энергии защитным устройством: поглощение энергии самим защитным устройством за счет ее отбора от источника в той или иной форме, в том числе в виде необратимых потерь и поглощение энергии в связи с большой прозрачностью защитного устройства.

Методы и средства защиты от вибраций и шума

Средства защиты от вибраций

Линейные вибросистемы состоят из элементов массы, упругости и демпфирования. В общем случае в системе действуют силы инерции, трения, упругости и вынуждающие.

Сила инерции, как известно, равна произведению массы М на ее ускорение.

F_M= M (1.1)

 

где v – виброскорость.

Сила F_M направлена в сторону, противоположную ускорению.

При вибрации упругих систем происходит рассеяние энергии в окружающую среду, а также в материале упругих элементов и в узлах сочленения деталей конструкции.

Виброизоляция. Виброизолятор – упругодемпфирующее устройство, устанавливаемое между источником вибрации и ее приемником, является одновременно объектом защиты с малым коэффициентом передачи [3]. Упругие материалы и прежде всего металлические пружины, резину, пробку, войлок используют в качестве виброизолятора. Выбор того или иного материала обычно определяется величиной требуемого статического прогиба и условиями, в которых виброизолятор будет работать стемпературой.[1]

Динамическое виброгашение. Защита от вибраций методами поглощенияосуществляется в виде динамического гашения и вибропоглащения. При динамическом гашении виброэнергия поглощается защитным устройством. Это устройство, отбирающее виброэнергию от источника – объекта защиты – на себя, называют инерционным динамическим виброгасителем [3].

Вибропоглащение – метод снижения вибраций путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция, и в местах сочленения ее элементов (заклепочных, резьбовых, прессовых и т.д.)

Средства защиты от шума

Защитные устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения, применяют для уменьшения отраженного звука, к таким защитным устройствам относят например, пористые и резонансные поглотители.

Звуковые волны, падающие на пористый материал, приводят воздух в порах и скелет материала в колебательные движения, при которых возникает вязкое трение и переход звуковой энергии в теплоту.

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную отверстием с окружающей средой. Резонансным поглотителем является также перфорированный экран с отверстиями, затянутыми тканью или мелкой сеткой, который существенно меняет характер поглощения. Пористые и резонансные поглотители крепят к стенкам изолированных объемов.

Пористые поглотители изготавливают из органических и минеральных волокн (древесной массы, кокса, шерсти), из стекловолокна, а также из пенопласта с открытыми порами. Для защиты материала от механических повреждений и высыпаний используют ткани, сетки, пленки, а также перфорированные экраны.[2]

Кроме того, звукопоглощение может производиться путём внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, изготовленных, например, в виде куба, которые в производственных помещениях чаще всего подвешивают к потолку.

Звукоизоляция –уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливается между источником и приемником и имеет большую отражающую и (или) поглощающую способность. Обычно роль защитных устройств выполняют глушители шума, экраны или стенки изолированных объемов. Например, защитным устройством является кожух, которым закрывают машины и механизмы, или кабина, в которой находится оператор, управляющий рабочим процессом. Стенки кожухов и кабин изготовляют из листового проката и покрывают изнутри звукопоглощающим материалом.

Расчетная часть

Решение задачи 1

Определить необходимый объем воздуха и кратность воздухообмена в помещении, в котором выделяются пары ацетона CH₃COCH₃количестве 80 г/ч, легкую работу выполняют 15 мужчин и 15 женщин, каждый из которых выделяют CO₂ в количестве 45 г/ч,ПДК _CH3COСH3=200 мг/м³, ПДК _CO2=1,5 мг/м³, V_п 130 м², t_опт 20 ˚С t_ух, 26˚СТепловыделения от одного мужчины составляют 335 кДж/ч, от одной женщины – 285 кДж/ч.

Решение:

Необходимые воздухообмены для удаления вредных паров ацетона и углекислого газа определяем по формуле

L = G_вр/(C_ПДК-C_пр) (2.1)

Где: G_вр - интенсивность образования вредных веществ, мг/ч;

C_ПДК, C_пр - концентрация вредных веществ в пределах ПДК и в приточном воздухе.

L _CH3COCH3= =572 м³/ч;

L _CO2= =1286 м³/ч

 

Рассчитаем необходимый воздухообмен для удаления теплоизбытков при С_пр=1 кДж/кг*град; ρ _пр = 1,2 кг/ м³, t_пр=15 ˚С (на 5 ˚С ниже чем t_опт):

 

L = = 705 м³/ч

Так как при одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на человека, необходимый воздухообмен принимается наибольшему расчетному количеству воздуха, то за конечный воздухообмен L берем L_CO2=1286 м³/ч.

Кратность воздухообмена рассчитываем по формуле

К_в=L/V_п (2.2)

К_в= 1286/130 =10.

Вывод:

Необходимый объем подаваемого воздуха в помещение равен 1286 м³/ч, кратность воздухообмена равно 10. Эти показатели необходимы для комфортной работы персонала.

Решение задачи 2

В производственном помещении выделяются пары ацетона CH₃COOH₃ (ПДК _CH3COOH3=200 мг/м³), выполняют работу 70 мужчин и 30 женщин, каждый из которых выделяет CO₂(ПДК _CO2=1,5 мг/м³) в количестве 45г/ч. Концентрация примесей С_пр в приточном воздухе не должна превышать 0,3 ПДК.

Определить необходимый объем подаваемого в помещение воздуха и кратность воздухообмена при следующих значениях:

объем помещения V_п 300 м²;

температура воздуха, удаляемого из помещения, t_ух, 27˚С;

оптимальная температуры воздуха в рабочей зоне t_опт 23 ˚С;

количество паров ацетона G_вр, 150 г/ч. Характер работы тяжелая.

Решение:

Для решения необходимо рассчитать тепловыделение мужчин и женщин.

При температуре в рабочей зоне 23 градуса, и тяжелом характере работ количество тепловыделений мужчины равно 290 Вт, тепловыделение женщин равно 85% от тепловыделения мужчин. Тогда количество тепловыделений женщин будет равно 246,5 Вт.

Переведем Вт в кДж/ч., тогда тепловыделения от одного мужчины составляют 1044 кДж/ч, от одной женщины – 887,4 кДж/ч.

По формуле 2.1 посчитаем воздухообмены для удаления вредных паров ацетона и углекислого газа определяем по формуле

L _CH3COCH3= =1071,4 м³/ч;

L _CO2= =4285,7 м³/ч

 

Рассчитаем необходимый воздухообмен для удаления теплоизбытков при С_пр=1 кДж/кг*град; ρ _пр = 1,2 кг/ м³, t_пр=18 ˚С (на 5 ˚С ниже чем t_опт):

 

L = = 9231,7 м³/ч

Так как при одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на человека, необходимый воздухообмен принимается наибольшему расчетному количеству воздуха, то за конечный воздухообмен L берем L_CO2=4285,7 м³/ч.

Кратность воздухообмена рассчитываем по формуле 2.2:

К_в= 4285,7/300 =14

Вывод:

Объем подаваемого в помещение воздуха необходимый для комфортной работы персонала в производственном помещении равен 9231,7 м³/ч, так же в помещении необходимо осуществлять 14 кратность воздухообмена.

 

Заключение

Человек все более интенсивно взаимодействует с созданной им техносферой, и постепенно теряет свое взаимодействие с природой.

Люди приспосабливаются к среде, которую они создали, подвергая себя более высоким опасностям, особенно техногенным. Все более высокой становится и цена антропогенных ошибок. В этой ситуации значимость проблем достижения безопасности людей в жизненном пространстве существенно возрастает.

Влияние на производстве различных факторов отрицательно влияющих на здоровье человека ежедневно действуют на организм. В современном мире большое внимание уделяется технике безопасности и охране труда на производстве. Научный прогресс позволил в некой мере обезопасить человека от отрицательных факторов. Количество этих факторов по разным источникам насчитывает около 100. В первой главе рассмотрены средства защиты от вибрации, шума, электромагнитных полей, а также ультрафиолетового, лазерного, ионизирующего и инфракрасного излучений.

Для комфортной работы персонала в помещении необходимо учитывать влияние отрицательных факторов на организм человека, во второй главе данной работы рассмотрено влияние воздухообмена и объема подаваемого воздуха в помещение, эти показатели в первую очередь зависят от характера работ и наличие в помещении вредных паров. В то же время нельзя не учесть такие показатели как, температура в помещении, количества человек, выполняющих работу, а также объем помещения.

 

Список литературы

1. Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие - Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995 г.

2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. / Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. – М.: высшая школа, 2007.

3. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность): Учебник для бакалавров / С.В. Белов. - М.: Юрайт, ИД Юрайт, 2013.

4. Русак, О.Н. Безопасность жизнедеятельности. Учебник. 14-е изд., стер / О.Н. Русак, К.Р. Малаян, Н.Г. Занько. - СПб.: Лань, 2012.

5. Дашковский А.Г. Расчет потребного воздухообмена. Методические указания к выполнению самостоятельной работы по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности” для студентов всех специальностей. - Томск: изд. ТПУ, 2005.

1. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. / Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. – М.: высшая школа, 2007

2. [2]Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность): Учебник для бакалавров / С.В. Белов. - М.: Юрайт, ИД Юрайт, 2013.

 

Введение

Развитие техносферы и прогресс науки сформировали ряд значительных угроз человеку и среде его обитания. Но развитие техносферы сегодня - необходимое условие выживания. Помимо этого, очевидно, что сотни тысяч людей страдают от всевозможных чрезвычайных ситуаций вовсе не из-за различных пороков техносферы. Причина кроется в сложнейших процессах развития общества.

В ходе развития цивилизации возникло ряд проблем, стоящие перед человечеством. В первую очередь к ним относятся демографическая проблема, порождаемая перенаселением, миграцией, старением и являющаяся одной из первопричин ряда других глобальных проблем. Изменение глобального климата и истощение озонового слоя, являются многочисленными составляющими экологической проблемы.Проблемы войны и мира, проблемы природных катастроф и техногенной безопасности, это, наконец, проблемы энергетики, истощения невозобновимых ресурсов, бедности, занятости, нехватки продовольствия, межэтнического противостояния, религиозной нетерпимости, организованной преступности, терроризма, информационной безопасности, здравоохранения, генетической безопасности, наркомании, деградации духовно-нравственной сферы и др.

Каждая неразрешенная, непреодоленная глобальная проблема становится возможной причиной катастрофы. И только знание потенциальных опасностей позволяет принимать превентивные меры, чтобы избежать беды. Если мы всерьез хотим следовать идее устойчивого развития и сделать наш мир максимально безопасным, наше сознание должно быть в корне изменено.

 

 

Защита от техносферы

Обобщенное защитное устройство

При решении задач защиты выделяют источник, приемник энергии и защитное устройство, которое уменьшает до допустимых уровней поток энергии к приемнику [1].

Защитное устройство обладает способностями: отражать, поглощать, быть прозрачным по отношению к потоку энергии. Пусть из общего потока энергии поступающего к защитному устройству, часть поглощается, часть отражается, и часть проходит сквозь защитное устройство. Тогда защитное устройство можно охарактеризовать следующими энергетическими коэффициентами: коэффициентом поглощения, коэффициентом отражения, коэффициентом передачи [2].

Принципы защиты:

1) принцип, при котором защита осуществляется за счетотражательной способности защитного устройства;

2) принцип, при котором защита осуществляется за счет поглощательной способности защитного устройства;

3) принцип, при котором защита осуществляется с учетом свойств прозрачности защитного устройства.

Чтобы получить различные методы защиты, на практике принципы обычно комбинируют. Наивысшее распространение получили методы защиты изоляцией и поглощением.

Защиту изоляцией используют когда источник и приемник энергии, являющийся одновременно объектом защиты, располагаются с разных сторон от защитного устройства. В основе этих методов лежит уменьшение прозрачности среды между источником и приемником. При этом можно выделить два основных метода изоляции: метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет поглощения энергии защитного устройства, и метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет высокой отражательной способности защитного устройства [2].

В основе методов защиты поглощением лежит принцип увеличения потока энергии, прошедшего в защитное устройство. Принципиально можно различать два вида поглощения энергии защитным устройством: поглощение энергии самим защитным устройством за счет ее отбора от источника в той или иной форме, в том числе в виде необратимых потерь и поглощение энергии в связи с большой прозрачностью защитного устройства.