Задача №5

Для безопасной эксплуатации оборудования с электромагнитными полями следует:

- рассчитать границу зон индукции и излучения;

- определить безопасное расстояние до источника излучения;

- вычислить напряжённость электрического и электромагнитного полей или плотность потока энергии на заданном расстоянии от источника и сравнить результат с нормативными данными;

- рассчитать толщину защитного экрана;

- выбрать средства индивидуальной защиты.

Мощность источника ЭПМ: 360 Вт;

Частота: 10⁹ Гц;

Направленность ЭПМ: 400;

Расстояние от рабочего места до источника: 4 м.

Решение сопроводить схемой с обозначением границ зон и указанием рабочего места.

В качестве материала использовать алюминий (g = 3,54×10⁵ Ом^-1 см; m = 4×10^-9 Гн/см). 3. При выборе средств индивидуальной защиты учитывать мощность установки и длину волны источника.

Решение:

Рассчитаем границу зон индукции и излучения.

Радиус зоны индукции (ближней зоны) определяется по формуле:

,

где:

l - длина волны электромагнитного излучения.

Длина волны электромагнитного излучения l определяется по формуле:

,

где:

с - скорость света в вакууме (воздухе), (с = 3^.10⁸ м/с);

f - частота электромагнитного излучения, с^-1,

ε_r - относительная диэлектрическая постоянная (ε_r = 1);

µ_r - относительная магнитная постоянная (µ_r = 1);

Радиус зоны индукции (ближней зоны) равен:

Граница зоны индукции и излучения будет расположена на расстоянии 0,48 м от источника излучения. Ближняя зона будет расположена на расстоянии 0м < R < 0,48м от источника излучения. Дальняя зона излучения будет на расстоянии R > 0,48м от источника излучения. Поэтому, рабочее место, расположенное от источника ЭМП в 4-х метрах будет расположено в дальней зоне.

Рассчитаем безопасное расстояние до источника излучения.

В зоне индукции электромагнитная волна не сформирована, поэтому на человека действует независимо друг от друга напряжённость электрического и магнитного полей.

ПДУ электрического и магнитного полей при воздействии в течение всей смены составляет 500 В/м и 50 А/м соответственно. ПДУ напряжённости электрического и магнитного полей при продолжительности воздействия не более 2 часов за смену составляет 1000 В/м и 100 А/м.

Рассчитаем расстояния от установки, соответствующие Е_ПДУ и Н_ПДУ.

Так как электрическое поле оказывает на организм человека большее влияние, чем магнитное поле, то безопасное расстояние рассчитывается исходя из полученного значения Е_ПДУ.

Так как в условии задачи не указан тип источника ЭМП а также длина проводника, то дальнейшие расчёты проводим, приняв рабочее напряжение излучателя ЭМП равным промышленному напряжению 220 В. Напряжённость магнитного поля (Н) данной установки определим по закону полного тока:

,

где:

I – ток в проводнике (I = P / U), А;

P – мощность источника ЭМП, Вт;

U – напряжение, В;

G – направленность ЭМП;

R – расстояние от точки наблюдения, м.

По данной формуле определим R_min для Н_ПДУ:

Напряжённость электрического поля в соответствии с уравнением Поинтинга равна:

Е = 377 * Н (В/м)

Поэтому, данная формула R_min для Е_ПДУ будет иметь вид:

Так как R_min(Е_ПДУ) > R_min(Н_ПДУ), то расстояние, на котором напряжённость электрического и магнитного поля не превышает ПДУ и составляет R_min(Е_ПДУ) = 78,59 м. Поэтому, рабочее место располагается в пределах действия электрического поля, напряжённость которого превышает ПДУ.

Вычислим напряжённость электрического и электромагнитного полей на заданном расстоянии от источника:

По уравнению Поинтинга получим:

Е = 377 * 26,06 = 9824,62 (В/м)

Сравним полученный результат с нормативными данными.

Н = 26,06 А/м - не превышает Н_ПДУ = 50 А/м;

E = 9824,62 В/м - превышает максимально допустимое значение Е_ПДУ = 500 А/м.

Рассчитаем толщину защитного экрана.

Так как значения ПДУ превышаются только напряжённостью электрического поля, а значение напряжённости магнитного поля находится в пределах допустимых значений, то рабочее место необходимо экранировать от воздействия электрической составляющей ЭМП.

Эффективность экранирования электромагнитного излучения для рассчитываемого экрана:

L = 20 lg (E / Е_ПДУ) = 20 lg (9824,62 / 500) = 25,87 (дБ)

Результирующее поле очень быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную величину δ, которая определяется по формуле.

где:

Ѡ - угловая частота поля (), Гц;

µ – магнитная проницаемость (для алюминия: µ = 4^.10^-9 Гн/см = 4^.10^-7 Гн/м);

γ – электрическая проводимость (для алюминия: 3,54^.10⁵ Ом^-1/см = 3,54^.10⁷ См/м).

Следовательно, для снижения напряжённости электрического поля на рабочем месте до уровня ПДУ, рабочее место необходимо экранировать листами алюминия толщиной 0,488 м. Для исключения отражения электромагнитных волн, пол рабочего места следует застелить резиновым ковром, поглощающими излучение.

Выберем средства защиты для работы с промышленными установками.

Для защиты работников от электрического поля низкой частоты, создаваемого работающими установками, применяется экранирующий костюм. В комплект костюма должны входить: металлическая или пластиковая металлизированная каска, перчатки из проводящей ткани, специальная обувь. Для защиты глаз сотрудников используются защитные очки типа З5-80 (ГОСТ 12.4.013-75). Обращённая к глазу поверхность стёкол должна быть покрыта бесцветной прозрачной плёнкой диоксида олова, ослабляющей электромагнитную энергию до 30 дБ при светопропускании не ниже 75%.

Все составляющие костюма должны быть соединены между собой проводниками для обеспечения надёжной электрической связи с целью предотвращения проникновения излучения сквозь ткань костюма, сам костюм должен быть обязательно подключён к заземляющему устройству.

Вопросы для контрольной работы

(перечень вопросов был выбран в соответствии с шифром: 40134)

Вредные вещества, пути их проникновения в организм человека. Классификации вредных веществ. Принцип определения ПДК. Средства коллективной и индивидуальной защиты от поражений вредными веществами различных видов.

Ответ:

Вредным называется вещество, которое при контакте с организ­мом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества по сфере применения классифицируют на:

– промышленные яды, используемые в производстве: напри­мер, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бу­тан), красители (анилин);

– ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;

– лекарственные средства;

– бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;

– биологические растительные и животные яды, которые содер­жатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов);

– отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др.

В организм промышленные химические вещества могут прони­кать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповреж­денную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

До недавнего времени ПДК химических веществ оценивали как максимальные ПДК_мр. Превышение их даже в течение короткого вре­мени запрещалось. В последнее время для веществ, обладающих ку­мулятивными свойствами (меди, ртути, свинца и др.), для гигиениче­ского контроля введена вторая величина — среднесменная концентрация ПДКсс. Это средняя концентрация, полученная путем непре­рывного или прерывистого отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или сред­невзвешенная концентрация в течение смены в зоне дыхания рабо­тающих на местах постоянного или временного их пребывания.

Максимальная (разовая) концентрация ПДК_мр — наиболее высо­кая из числа 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период наблюдения.

Среднесуточная концентрация ПДК_СС — средняя из числа концен­траций, выявленных в течение суток или отбираемая непрерывно в течение 24 ч.

Если порог токсического действия для какого-то вещества оказывается менее чувствительным, то решающим в обосновании ПДК является порог рефлекторного воздействия как наиболее чувствительный. В подобных случаях ПДКмр > ПДКсс, например для бензина иакролеина. Если же порог рефлекторного действия менее чувствителен, чем порог токсического действия, то принимают ПДКмр = ПДКсс. Существует группа веществ, у которых отсутствует порог рефлектор­ного действия (мышьяк, марганец и др.) или он выражен недостаточно четко (оксид ванадия (V)). Для таких веществ ПДК_мр не нормиру­ется, а устанавливается лишь ПДКсс. Эти концентрации определена ГН 2.1.6.695—98. А ориентированные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест установлены ГН 2.1.6.1339—03.

К средствам зашиты органов дыхания относятся: противогазы (фильтрующие и изолирующие); респираторы; противопыльные тканевые маски; ватно-марлевые повязки.

К средствам защиты кожи относятся: защитные комплекты; комбинезоны и костюмы, изготовленные из специальной прорезиненной ткани; накидки; резиновые сапоги и перчатки.

По принципу защиты средства индивидуальной защиты делятся на: фильтрующие; изолирующие.

По способу изготовления средства индивидуальной защиты делятся на средства: изготовленные промышленностью; простейшие, изготовленные населением из подручных материалов.

Наиболее надежное средство защиты органов дыхания — противогаз, который предназначен для защиты органов дыхания, лица, глаз, а иногда и кожи головы от вредных примесей, а также болезнетворных микробов и токсинов. Все противогазы по принципу действия подразделяются на фильтрующие и изолирующие. Человек, надевший фильтрующий противогаз, дышит предварительно очищенным воздухом, а надевший изолирующий — смесью кислорода, находящегося в баллоне, и выдыхаемого воздуха после его очистки от влаги и углекислого газа.

Респираторы представляют собой облегченное средство защиты органов дыхания от вредных газов, паров, аэрозолей и пыли.

Противопылевые защищают органы дыхания от аэрозолей различных видов, противогазовые — от вредных паров и газов, газо-пылезащитные — от газов, паров и аэрозолей.

Простейшие средства защиты органов дыхания. Когда нет ни противогаза, ни респиратора, можно воспользоваться простейшими — ватно-марлевой повязкой и противопыльной тканевой маской (ПТМ). Они защищают органы дыхания человека (а ПТМ — кожу лица и глаза) от радиоактивной пыли, вредных аэрозолей, бактериальных средств.

По своему назначению средства защиты кожи делятся на: специальные (табельные) и подручные. Специальные средства защиты кожи предназначаются для защиты личного состава формирований при проведении им спасательных и аварийно-восстановительных работ в очагах ядерного, химического и бактериологического поражения (разрушения, аварий и катастроф).

По принципу защитного действия они бывают: изолирующие (воздухонепроницаемые); фильтрующие (воздухопроницаемые).

Конструктивно эти средства защиты, как правило выполнены в виде курток с капюшонами, полукомбинезонов и комбинезонов.

Простейшие средства защиты кожи (подручные средства) - прежде всего, производственная одежда: куртки, брюки, комбинезоны, халаты с капюшонами, сшитые в большинстве своем из брезента, огнезащитной или прорезиненной ткани, грубого сукна. Брезентовые изделия, например, защищают от капельно-жидких АХОВ зимой до 1 ч., летом — до 30 мин.

Из предметов бытовой одежды наиболее пригодны для этой цели плащи и накидки из прорезиненной ткани или ткани, покрытой хлорвиниловой пленкой, в комплекте с ватно-марлевой повязкой или ПТМ. Защиту могут обеспечить также и зимние вещи: пальто из грубого сукна или драпа, ватники, дубленки, кожаные пальто. Эти предметы могут защищать до 2 ч.

Для защиты ног лучше всего использовать резиновые сапоги промышленного или бытового назначения, резиновые боты и галоши. На руки следует надеть резиновые или кожаные перчатки, можно рукавицы из брезента. На голову повязать платок или надеть шапку-ушанку.

Чтобы одежда лучше защищала от паров и аэрозолей АХОВ, ее нужно пропитать специальным раствором. Пропитке подлежит только одежда из тканевых материалов. Для пропитки одного комплекта одежды достаточно 2,5 л раствора. Пропиточный раствор может готовиться на основе моющих веществ, применяемых при стирке белья.

Простейшие средства защиты кожи - обычная одежда, обувь из резины, перчатки, рукавицы, капюшон.

Дата добавления: 2015-07-14