Охорона працы

Вказівки до рішення

Кількість газів, що точиться крізь  нещільності апаратів, визначають за наближеною формулою Н. Н. Репіна:

 

, кг/годину; і = 1, 2,

 

де К_і - коефіцієнт, що враховує ступінь зношування обладнання; К_і = 1¸2;

V_і – об^/єм і – того апарата, м³;

М_і і Т_і – молекулярна маса газу або пари в і – тому апараті і їх абсолютна температура, К;

b_i – коефіцієнт, що залежить від тиску газу або пари в і – тому апараті і який визначають інтерполяцією з додатку 5.

Для комбінацій шкідливих  речовин, що володіють ефектом сумарної дії на організм, повітрообмін у приміщенні повинен забезпечувати дотримання умови:

 

,

 

де С₁, С₂ – фактичні концентрації окремих шкідливих домішок у повітрі, мг/м³;

ГДК₁, ГДК₂ – їх гранично допустимі концентрації у робочій зоні приміщення, мг/м³, які наведені у додатку 6.

З урахуванням цієї умови  і концентрації шкідливих речовин  у припливному повітрі: , мг/м³; , мг/м³ з рівнянь матеріального балансу шкідливих компонентів:

 

, мг/с;

 

, мг/с визначають потрібний повітрообмін V, м³/с і коефіцієнт повітрообміну: , с^-1,

де V_пр – об^/єм приміщення, м³ .

Задача 6. З технологічних агрегатів у робоче приміщення розмірами 40´15´10м виділяються речовини А₁ та А₂ у кількості V₁ і V₂, м ³/с з температурою t₁ i t₂, ⁰С при нормальному атмосферному тиску. Визначити потрібний коефіцієнт повітрообміну у приміщенні, якщо концентрація цих компонентів у припливному повітрі становить а, % від їх ГДК_рз.

Таблиця 6- Вихідні дані до задачі 6

№№ вар.	Газ або пара		V1,м3/c ´103	V2,м3/c ´103	T1 ,0С	T2,0С	а,%
	А1	А2
1	СО	SO2	0,1	0,1	80	50	10
2	NH3	СО	0,2	0,2	50	70	12
3	СО	HCl	0,15	0,2	55	65	15
4	HF	СО	0,1	0,2	65	75	24
5	CS2	H2S	0,2	0,1	95	60	5
6	СО	SO3	0,3	0,1	30	40	8
7	CS2	NO2	0,4	0,1	85	45	12
8	СО	NO2	0,1	0,4	45	55	16
9	CS2	HF	0,5	0,1	90	65	7
0	HCl	CS2	0,1	0,5	40	90	5

Вказівки до рішення

При одночасному виділенні  у повітря робочої зони приміщення декількох шкідливих речовин, що не володіють односпрямованою дією, кількість повітря при розрахунку загально обмінної вентиляції приймають за тою шкідливою речовиною, для якої потрібна подача найбільшого об^/єму повітря:

 

, м³/с; і = 1,2,

 

де G_i – кількість і – того шкідливого домішка, що виділяється до приміщення, мг/с. Значення G_i знаходять з рівняння стану:

 

, мг/с; і = 1,2;

 

Р_а – атмосферний тиск, що дорівнює 101325Па;

М_і – мольна маса і – того домішка, кг/кмоль;

R = 8314 Дж/(кг*кмоль) – універсальна газова стала;

Т_і – абсолютна температура і – того домішка,К;

ГДК_і – гранично допустима концентрація і – того шкідливого домішка у повітрі робочої зони приміщення, мг/м³, яка наведена у додатку 6;

С_іо – вміст і – того домішка у припливному повітрі:  , мг/м³.

За потрібний коефіцієнт повітрообміну вибирають найбільше з отриманих значень: 

, с^-1; і = 1, 2,

 

де V_пр – об^/єм приміщення, м³ .

Задача 7. У робоче приміщення розмірами 40´15´10м з апаратів та газопроводів сумарним об^/ємом V_об, які працюють при тиску Р, Мпа і температурі t, ⁰С, точиться газ крізь нещільності за регламентних умов герметизації обладнання. Механічна вентиляція забезпечує коефіцієнт повітрообміну у приміщенні К, с^-1 при вмісті газу у припливному повітрі а,% від його ГДК_рз. Атмосферний тиск – нормальний; температура в приміщенні t_п = 20⁰С. Дайте оцінку відповідності ГОСТ 12.1.005-88 концентрації газу у робочій зоні приміщення. Через який час після аварійного відключення вентиляції у приміщенні концентрація газу буде перевищувати ГДК_рз і коли може утворитися вибухонебезпечна суміш газу з повітрям?

Таблиця 7- Вихідні дані до задачі 7

№№ вар.	Газ	Vоб,м3	Р, Мпа	t ,0С	К,с-1	а,%
1	СО	160	1,8	90	0,035	10
2	H2S	90	2,8	80	0,05	12
3	СО	120	4,7	85	0,04	15
4	H2S	55	5,5	70	0,045	24
5	СО	90	10	65	0,027	5
6	H2S	80	14	55	0,057	8
7	СО	120	16	35	0,045	12
8	H2S	60	11	45	0,047	16
9	СО	240	1,9	60	0,05	7
0	H2S	75	3,4	64	0,047	5

Вказівки до рішення

Кількість газу, що точиться крізь нещільності обладнання G, кг/годину можна визначити за формулою Н.Н. Репіна (див. вказівки до рішення задачі 5).

Повітрообмін у приміщенні:

 

V = KV_пр, м³/с,

 

де V_пр – об^/єм приміщення, м³.

Концентрацію газу у повітрі робочої зони С, мг/м³ знаходять з рівняння матеріального балансу за цім компонентом:

 

, мг/с,

 

де  - концентрація домішка у припливному повітрі, мг/м³

 

ГДК_рз – гранично допустима концентрація шкідливого домішка у повітрі робочої зони приміщення, мг/м³, яка наведена у додатку 6.

Отримане значення С порівнюють з ГДК_рз і роблять висновок щодо відповідності якості повітря робочої зони санітарним нормам.

Вміст газу у повітрі  робочої зони при відключенні  вентиляції через час t₁, с складе:   

 

, мг/м³ .

 

Час досягнення гранично допустимої концентрації t₁, с знаходять з умови: С₁ = ГДК_рз.

Оскільки у повітрі  приміщення до відключення вентиляції знаходиться  , кг газу, а після її відключення через час t₂, с його кількість зросте на , кг, то з рівняння стану об^/єм газу у приміщенні через час t₂, с становить:

 

, м³,

 

де Т_п – абсолютна температура повітря у приміщенні, К;

Р_а – атмосферний тиск (101325 Па);

R – універсальна газова стала; R = 8314Дж/(кмоль*К);

М – мольна маса газа, кг/кмоль.

Час досягнення вибухонебезпечної  концентрації газу у повітрі t₂, с знаходять з умови:

 

,

 

де l_н – нижня межа спалахування газу у повітрі, % (додаток 7).

Задача 8. В результаті розгерметизації обладнання виник витік V, м³ газу, який змішався з повітрям у приміщенні розмірами 20´10´4м. Дайте оцінку вибухонебезпечності газоповітряної суміші, що утворилася у приміщенні.

Таблиця 8- Вихідні дані до задачі 8

№№ вар.	Склад газу, % об.					V, м3
	СО	Н2	СН4	СО2	N2
1	25	3	2	15	55	80
2	26	4	4	16	50	90
3	20	10	6	14	50	100
4	10	20	10	20	40	110
5	6	50	25	9	10	120
6	1	2	93	2	2	60
7	10	40	20	10	20	65
8	12	18	20	15	35	70
9	16	20	28	16	20	75
0	14	28	18	15	35	80

 

Вказівки до рішення

Вибухонебезпечна суміш у приміщенні утворюється при дотриманні умови:

l_H^б <  l < l_B^б,

де l – фактичний вміст газу у суміші з повітрям: 100%;

V_пр – об^/єм приміщення, м³;

l_H^б, l_B^б – нижня та верхня межі сполоху газу заданого складу у суміші з повітрям, %.

Межі сполоху газу з урахуванням наявності в ньому інертних (баластних) компонентів можна визначити за формулами:

 

,%;          ,%,

 

де б – частка баластних домішок  в газі: б = ;

l_H, l_В – межі сполоху суміші горючих компонентів газу, які розраховують за формулою Лє – Шательє:

 

, %;           , %;

 

l_H(Н2), l_H(СО), l_H(СН4) та l_В(Н2), l_В(СО) , l_В(СН4) – нижня та верхня межі спалахування окремих горючих компонентів газу в суміші з повітрям, %, які наведені в додатку 7.

Задача 9. Визначити число вертикальних заземлювачів діаметром d, мм і довжиною l = 3м контурного заземлення у вигляді прямокутника а ´ в, м для установки потужністю N, кВ*А і з напругою U, В. Заземлювачі зариті у грунт з вологістю 10¸20% на глибину t₀, м та з^/єднані між собою сталевою стрічкою з перерізом  h ´ x, мм.

Таблиця 9- Вихідні дані до задачі 9

№	Грунт	Клім. зона	D,м	а´в, м	T0, м	h´x,мм	N, кВ*А	U, В
1	Глина	І	0,06	10´15	0,7	40´4	150	127
2	Супісок	ІV	0,12	8´14	0,95	60´4,5	90	127
3	Суглинок	III	0,08	9´16	0,5	50´3	240	220
4	Чорнозем	IV	0,15	20´22	0,8	70´5	210	1200
5	Супісок	III	0,08	10´20	0,6	60´5	95	600
6	Глина	I	0,05	6´9	0,75	45´6	185	600
7	Чорнозем	III	0,12	16´20	0,9	40´4	240	1200
8	Чорнозем	IV	0,12	14´22	0,55	35´3,5	200	1200
9	Пісок	IV	0,15	20´40	0,65	60´6	85	220
0	Суглинок	II	0,08	10´20	0,5	50´4	200	220

Вказівки до рішення

Орієнтовно кількість  вертикальних заземлювачів n_в приймають як найближче ціле парне число до значення ; для цього n_в отримують відношення відстані між вертикальними заземлювачами до їх довжини: і з додатку 10 шляхом інтерполяції по n_в і К знаходять коефіцієнт екранування вертикальних заземлювачів h_в. Тут l_п – периметр заземлення: l_п = 2(а + в), м.

Уточнення числа вертикальних заземлювачів виконують за формулою: , яке також приймають найближчим парним.

Тут R_B – опір розтіканню струму для одного вертикального стрижневого заземлювача:

 

, Ом;

 

t – відстань від середини вертикального заземлювача до поверхні грунту:

 

, м;

 

r - питомий опір грунту за нормальної вологості, Ом*м, який знаходять з додатку 8;

y - коефіцієнт сезонності для заданої кліматичної зони при установці вертикального електрода (додаток 9);

R₃ – припустимий опір заземлення, Ом; при напрузі U < 1000B для установок з N< 100кВ*А   R₃ £ 10 Ом; з N ³ 100кВ*А   R₃ £ 4 Ом; при напрузі U ³ 1000B R₃ £ 0,5 Ом.

За уточненим n_в визначають К, h_в і знову n_в; таке переуточнення виконують до співпадіння числа  n_в (цілого парного) у попередньому і наступному його розрахунку.

Вибрана кількість вертикальних заземлювачів n_в повинна забезпечувати фактичний опір системи, що не перевищує припустимого:

 

, Ом,

 

де R_C – опір розтіканню струму з^/єднувальної сталевої стрічки:

 

, Ом;

 

y ^/ - коефіцієнт сезонності для горизонтальної з^/єднувальної стрічки (додаток 9);

h_С – коефіцієнт екранування з^/єднувальної стрічки, що знаходять інтерполяцією з додатку 10 для вибраних n_B і К.

У разі R > R₃ кількість вертикальних заземлювачів збільшують на парне число (2, 4,...) та роблять повторний перерахунок.

Задача 10. Визначити об^/ємну витрату води крізь порожнину металевого екрану з теплосприймаючою поверхнею F, м² для захисту від теплового випромінення стінки печі, що має температуру t_c, ⁰C. Температура поверхні екрана t_е, ⁰C; води на вході та виході його t_п і t_к, ⁰C.

Таблиця 10- Вихідні дані до задачі 10

№№ вар.	Матеріал		F, м2	tc, 0C	tе, 0C	tп, 0C	tк, 0C
	стінки	Екрана
1	Шамот	Алюміній полірований	8	185	38	12	30
2	Динас	Алюміній шорсткий	2,5	98	35	15	30
3	Червона цегла	Жерсть біла стара	5	115	31	18	24
4	Піношамот	Сталь листова шліфована	4	85	33	11	24
5	Шамот	Сталь окислена шорстка	6	255	35	16	28
6	Динас	Алюміній дуже окислений	5	78	31	21	26
7	Червона цегла	Залізо оцинковане блискуче	4	212	32	18	26
8	Піношамот	Алюміній полірований	3	118	25	11	20
9	Шамот	Алюміній шорский	2	81	32	9	24
0	Динас	Жерсть біла стара	3	112	35	15	27