Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургскийгосударственный
инженерно-экономическийуниверситет»
Кафедрасовременного естествознания и экологииКонтрольная работа по дисциплине
БЕЗОПАСНОСТЬЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИСанкт-Петербург2008
СОДЕРЖАНИЕ
Вопрос 1. Условия деятельности и факторы их определяющие
Вопрос 2. Способы и средства защиты от вибрации
Вопрос 3. Взрывчатые вещества и смеси; их разновидности.Тротиловый эквивалент мощности взрыва. Поражающиефакторы взрыва и их параметры. Взрывоопасные объекты и технологии. Особенностивзрывов топливовоздушных смесей
Задача. Спустя какое время после аварии на АЭС можно начатьработы по ликвидации ее последствий, если: мощность дозы (уровень радиации) на зараженной местности через 1 час после аварии составила 40мЗв/ч; время, необходимое для проведения работ – 2 часа; допустимая дозаоблучения ликвидаторов – бульдозеристов и водителей автогрейдеров – 10 мЗв
Список литературы
Дерево отказов
/>/>/>/>/>/>/>Вопрос 1.Условия деятельности и факторы их определяющие
Для каждого видадеятельности существуют комфортные условия, способствующие её максимальнойэффективности. Всякая деятельность (бездеятельность) потенциально опасна.
Факторы, определяющие условия деятельности, подразделяются:
в зависимости отхарактера воздействия:
· активные — проявляющиеся благодаря заключенной вних энергии (ионизирующие излучения, вибрация и т.п.);
· активно-пассивные- проявляющиесяблагодаря энергии, заключенной в самом человеке (примером могут служитьопасности скользких поверхностей, работы на высоте, острых углов и плохообработанных поверхностей оборудования и т.п.);
· пассивные — проявляющиеся опосредствованно, какнапример, усталостное разрушение материалов, образование накипи в сосудах итрубах, коррозия и т.п..
в зависимости от энергии,которой обладают факторы:
· физические (движущие машины и механизмы,подвижные части производственного оборудования, разрушающиеся конструкции;повышенная запыленность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженнаятемпература поверхностей оборудования, материалов, шум, электромагнитныеизлучения промышленных и радиочастот, инфракрасное и ультрафиолетовоеизлучения, лазерное излучение, ионизирующие излучения, повышенные илипониженные температура, влажность воздуха, повышенная скорость движения воздуха,электрический ток, статическое электричество и т.п.);
· химические (химические вещества, присутствующиев воздухе, воде, почве, продуктах питания);
· биологические (болезнетворные микроорганизмы,вирусы, грибы хищники,паразиты);
· психофизиологические (стресс, монотонность, утомление,сонливость, алкогольное опьянение и т.п.).
Опасный фактор – фактор, воздействие которого на работающегов определенных условиях приводит к травме или резкому ухудшению здоровья.Вредный фактор – фактор, воздействие которого в определенных условиях приводитк заболеванию или снижению работоспособности.
Перечень реальнодействующих негативных факторов значителен и насчитывает более 100 видов.
Вредные факторы: запыленность и загазованностьвоздуха; шум; вибрации; электромагнитные поля; ионизирующие излучения;повышенные и пониженные атмосферные параметры( температура, влажность,подвижность воздуха, давление); недостаточное и неправильное освещение;монотонность деятельности; тяжелый физический труд; токсичные вещества; загрязненныевода и продукты питания и др.
Опасные факторы: огонь, ударная волна, горячие ипереохлажденные поверхности; электрический ток; транспортные средства иподвижные части машин; отравляющие вещества; острые и падающие предметы;лазерное излучение; острое ионизирующее облучение и др.
Негативные факторы в быту: воздух, загрязненный продуктамисгорания природного газа, выбросами ТЭЦ, промышленных предприятий,автотранспорта и мусоросжигающих устройств; вода с избыточным содержаниемвредных примесей; недоброкачественная пища; шум; инфразвук; вибрации;электромагнитные поля от синтетических материалов, бытовых приборов,телевизоров, дисплеев, ЛЭП; медикаменты при избыточном и неправильном ихприменении; алкоголь; табачный дым; бактерии; естественный фон и другиефакторы. Опасные и вредные факторы, обусловленные деятельностью человека ипродуктами его труда, называются антропогенными.
Вцелом можно сказать, что уровни воздействия негативных факторов внепроизводственной среды в среднем на 50% ниже, однако для ряда факторов уровнивоздействия на производстве и в быту оказываются соизмеримыми. В частности,статистика случаев поражения электрическим током в промышленно развитых странахсвидетельствует о том, что число смертельных электротравм на производстве и в бытупримерно одинаково, а в ряде случаев электротравматизм в быту оказывается выше./>/>/>/>/>/>/>Вопрос 2.Способы и средства защиты от вибрации
Вибрация — это малыемеханические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменныхсил
Привоздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человекаможно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленныеисследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости отпозы человека, его состояния — расслабленное или напряженное — и других факторов.Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты. И если внешние силывоздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, торезко возрастает амплитуда колебаний как всего тела, так и отдельных егоорганов.
Резонансныечастоты./> Для человека резонанс наступает:/> вположении сидя при частоте 4 — 6 Гц, для головы — 20 — 30 Гц, для глазных яблок — 60 — 90 Гц.
Приэтих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночникаи костной ткани, расстройству зрения, у женщин — вызвать преждевременные роды.
Колебаниявызывают в тканях органов переменные механические напряжения. Информация одействующей вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом.
Вестибулярныйаппарат располагается в височной части черепа и состоит из преддверия иполукружных каналов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях.Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы впространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела.
Пришироком спектре воздействующих на человека вибраций вестибулярный аппарат можетпередавать ложную информацию. Это связано с особенностями гидродинамическогоустройства вестибулярного аппарата, не приспособившегося в ходе эволюции кфункционированию в условиях высокочастотных колебаний. Такая ложная информациявызывает состояние укачивания, дезорганизует работу многих систем организма.
Поспособу передачи на человека вибрация подразделяется на:
1.Общую — передается через опорные поверхности на тело человека в положении сидяили стоя.
2.Локальную — передается через руки.
Длительное воздействие начеловека вибрации ведет к вибрационной болезни. Это заболевание являетсяпрофессиональным. Вибрационная патология занимает 2-е место после пылевых,среди профессиональных заболеваний. Гигиеническое нормирование вибрацийрегламентирует ГОСТ 26568-85.
Взависимости от степени воздействия на организм человека выделяют 4 стадииразвития вибрационной болезни:
1.На первой стадии симптомы незначительные: боль в руках, спазмы капилляров, болив мышцах плечевого пояса.
2.На второй стадии усиливаются боли в руках, происходит расстройствочувствительности, понижается температура, синеет кожа кистей рук.
Приусловии исключения влияния вибрации на человека на первой и второй стадиилечение эффективно и изменения обратимы.
Третьячетвертая стадии характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижениемтемпературы кистей рук. Происходят изменения в нервной и эндокринной системах,а также сосудистые изменения. На этих стадиях нарушения приобретаютгенерализованный характер.
Больныестрадают головокружением, головными и загрудными болями. Изменения имеютстойкий характер, необратимы.
Виброзащитачеловека представляет собой сложную проблему биомеханики. При разработкеметодов виброзащиты необходимо учитывать эмоциональное состояние человека,напряженность работы и степень его утомления.
Для защиты от вибрацииприменяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка отрезонансных частот; вибродемпфирование; виброизоляция; виброгашение, а такжеиндивидуальные средства защиты.
Снижение виброактивностимашин (уменьшение Fm) достигается изменениемтехнологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами,при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. былибы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошейдинамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотойобработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацепленийпониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колесвместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения;применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.
Отстройка от резонансныхчастот заключается визменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы;собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы снапример установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путемзакрепления на машине дополнительных масс).
Вибродемпфирование — это метод снижения вибрации путемусиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию врезультате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях,возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция.Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слояупруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение, — мягких покрытий (резина, пенопласт, мастика) и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол,гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например,прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальныхдемпферов.
Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляютпутем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболееэффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкоеприменение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов,насосов и т. п.).
Повышение жесткостисистемы, например путемустановки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.
Виброизоляция заключается в уменьшении передачиколебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемыхмежду ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типаупругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторовоценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитудывиброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, илидействующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации.Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП
Профилактические меры позащите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и напути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты,проведении санитарных и организационных мероприятий.
Уменьшения вибрации висточнике возникновения достигают изменением технологического процесса сизготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведениемпрофилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием ибалансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний наоснование агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования,что является одновременно средством борьбы и с шумом.
Вкачестве вибропоглощающих покрытий обычно используют мастики № 579, 580, типаБД-17 и простейшие конструкции (слои рубероида, проклеенные битумом илисинтетическим клеем).
Если методы коллективнойзащиты не дают результата или их нерационально применять, то используютсредства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации приработе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы испециальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновуюподошву.
Длительность работы свибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операциираспределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действиявибрации, включая микропаузы, не превышала 15…20 мин. Рекомендуется делатьперерывы на 20 мин через 1…2ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч послеобеда.
Во время перерывовследует выполнять специальный комплекс гимнастических упражнений и гидропроцедуры- ванночки при температуре воды 38 °С, а также самомассаж конечностей.
Если вибрация машиныпревышает допустимое значение, то время контакта работающего с этой машинойограничивают.
Для повышения защитныхсвойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использоватьспециальные комплексы производственной гимнастики, витаминную профилактику(комплекс витаминов С, В, никотиновую кислоту), спецпитание.
Санитарныенормы регламентируют предельно допустимые уровни вибрации илечебно-профилактические мероприятия.
Однаковибрация в определенных количествах оказывает положительное влияние на организмчеловека и способна увеличивать активность жизненных процессов в организме./>/>/>/>/>/>/>Вопрос 3.Взрывчатые вещества и смеси; их разновидности. Тротиловый эквивалент мощностивзрыва. Поражающие факторы взрыва и их параметры. Взрывоопасные объекты итехнологии. Особенности взрывов топливовоздушных смесей
К числу взрывчатыхвеществ относят:
· Пылевоздушныесмеси. Образуются в процессе переработки каких либо продуктов, веществрастительного, животного происхождения имеющих минимальное содержание влаги вединице массы этого вещества не соответствующее норме.
· Газо-воздушныесмеси. Это взрывоопасные соединения кислорода и водорода, ацетилена и кислорода.
· Химическиевзрывчатые вещества. (метательные, инициирующие, бризантные).
Инициирующие и бризантныевзрывчатые вещества были открыты в кон.18 – нач.19 вв. Это сложные химическиесоединения способные при взрывчатом их соединении производить большуюмеханическую работу.
Общие параметры для всехбризантных и инициирующих веществ: плотность вещества, масса, скоростьвзрывного превращения, образуемая при превращении температура, плотность газов.
Эти и другие веществахарактеризуются их реакцией на внешнее воздействие: реакция на механическоевоздействие, электрический импульс, химически активные вещества.
Более чувствительны квнешнему воздействию инициирующие вещества (нитроглицерин, селитра). Бризантныевещества слабо реагируют на внешнее воздействие, гигроскопичны. Они создаютболее высокие температуры, мощные плотно сжатые газы, скорость превращения уних выше чем у инициирующих веществ, т.к. сильнее межмолекулярные связи.
Инициирующие веществаслужат источником образования ударной волны, проходящей по бризантномувеществу. Скорость прохождения ее в сотни раз превышает скорость звука.
Мощностьвзрыва принято измерять тротиловым эквивалентом, т.е. количеством обычноговзрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько жеэнергии, что и при данном взрыве. Тротиловый эквивалент выражается в тоннах,килотоннах и мегатоннах. Мощности условно подразделяют на: сверхмалые(мощностью до 1 кт); малые (1 — 10 кт); средние (10 — 100 кт); крупные (100 кт- 1 Мт) и сверхкрупные (мощностью свыше 1 Мт).
Основные поражающиефакторы взрыва:
Ударная волна. Основная характеристика ударнойволны — это избыточное давление взрыва. Т.к. распространение ударной волнысопровождается движением воздушных масс, то динамическое воздействие, подкоторым оказываются вертикальные конструкции, носит название давлениескоростного напора. Помимо давления скоростного напора,на наземные конструкции действует давление отражения (основная причинанарушения жестких конструкций). Степень возможных разрушений подземных сооруженийоцениваются избыточным давлением на поверхность земли. Особенности воздействия ударнойволны: относительно большая продолжительность действия (несколько секунд); разряжение, следующее вслед заобластью сжатия (способность затекать в здания). Травмы при ударной волнеделятся на легкие (при избыточном давлении взрыва 20-40 кПа), средние и тяжелые(от 50 кПа и выше).
Световое излучение.
Проникающая радиация. Проникающая радиация — это потокиизлучения и нейтронов при ядерном взрыве. Происходит радиактивное заражение(приземное заражение атмосферного слоя воздуха, воды). Зараженность воздуха и водыоценивается активностью радионуклидов. По мере воздействия на людей радиация изменяет свойствоматериала (пластик превращается в твердое вещество). Форма следа радиактивного облака — эллипс. Через один час после взрыва в местности, которая подверглась взрыву,мощность экспоненциальной дозы равняется 100 Р/ч, через 8 часов она снижается в10 раз.
Электромагнитный импульс.Электромагнитный импульс- это поражающий фактор, который воздействует на электронную и электрическуюаппаратуру. Это связано тем, что в результате ядерного взрыва появляетсяэлектромагнитный импульс, который охватывает весь диапазон частот электрическихколебаний, в т.ч. диапазон связи, радиолокации и электроснабжения. Для защитыот электромагнитных импульсов используют экранирование линий электроснабжения.
Очаг поражения взрывом –это территории, которые подвергаются воздействию взрыва. В пределах очагапоражения имеет место полное, сильное, частичное и слабое разрушения. Запределами очага поражения возникают пожары и незначительные разрушения. Характер разрушений, объемспасательных работ, условия их выполнения в очаге поражения зависят от давленияударной волны, расстоянияот центра взрыва, рельефаместности, метеоусловий, расположения населенных пунктов. Зона разрушенийподразделяется на сильную, среднюю (завалы), слабую. Зона пожаровподразделяется на сплошные пожары, пожары в завалах, отдельные пожары.
К категории взрывоопасныхобъектов относят:
· предприятия,
· ВПК,
· объектыэкономики, на которых осуществляются взрывные работы (шахты, рудники, разрезы ит.д.),
· элеваторныеустановки,
· объекты попереработке птичьего пера.
При авариях навзрывоопасных объектах складывается угроза жизни и здоровью людей, появляютсяусловия к возникновению пожаров.
К взрывоопаснымтехнологиям относят:
– Производствонитратов целлюлозы и нитроэфиров
– Производствопироксилиновых порохов и изделий из них
– Производстводымных порохов и изделий из них
– Производствобалиститных и сферических порохов, балиститного ракетного твердого топлива изарядов из них
– Производствосмесевого ракетного твердого топлива и зарядов на его основе
– Производствогазогенераторов
– Производствоинициирующих взрывчатых веществ и составов на их основе
– Производствопиротехнических составов и изделий из них
– Производствобризантных взрывчатых веществ и изделий на их основе
– Производствосредств инициирования
– Сборка иснаряжение боеприпасов и ракет
– Испытания всехвидов боеприпасов и ракет
– Сборка иснаряжение взрывателей
– Утилизациябоеприпасов
– Утилизацияжидкостных и твердотопливных двигателей ракет всех классов
– Уничтожениебракованной взрывоопасной продукции и отходов производства
– Производство промышленныхвзрывчатых веществ и изделий на их основе
– Хранениевзрывоопасной продукции (в том числе компонентов жидкого ракетного топлива)
Топливовоздушныесмеси – это смеси углеводородов, паров нефтепродуктов, а также сахарной,древесной, мучной и прочей пыли с воздухом. Взрывы топливовоздушных смесейотносятся к взрывному горению. Характерной особенностью такого взрыва является скоростьгорения порядка нескольких сотен м/с. Отличие взрывного горения от детонациисостоит в скорости разложения — у взрывного горения она на порядок ниже.
/>/>/>/>/>/>/>Задача.Спустя какое время после аварии на АЭС можно начать работы по ликвидации еепоследствий, если: мощность дозы (уровень радиации) на зараженной местностичерез 1 час после аварии составила 40 мЗв/ч; время, необходимое для проведенияработ – 2 часа; допустимая доза облучения ликвидаторов – бульдозеристов иводителей автогрейдеров – 10 мЗвРешение
Доза облучения D (Зв,мЗв, мкЗв) персонала (населения) при аварии на АЭС рассчитывается по формуле:
/>
где Рср –средняя мощность дозы (уровень радиации) за время облучения, Зв/ч, мЗв/ч,мкЗв/ч;
Dt – время облучения, ч = 2 ч
Косл –коэффициент ослабления дозы облучения средствами защиты (табл. 2) = 4
D = 10 мЗв
1 шаг
Доза облучения D (Зв,мЗв, мкЗв) персонала (населения) при аварии на АЭС рассчитывается по формуле:
/>
где Рср –средняя мощность дозы (уровень радиации) за время облучения, Зв/ч, мЗв/ч,мкЗв/ч;
Dt – время облучения, ч
Косл –коэффициент ослабления дозы облучения средствами защиты (табл. 2) = 4
В нашем случае:
/> D = 10 мЗв, Dt= 2 ч, Косл= 410 =
Рср* 2
4
Рср* 2 = 10*4 = 40 /> />
Рср* = 40/2 = 20 /> />
Т.е.работы по ликвидации ее последствий можно начать, когда средняя мощность дозы(уровень радиации) за время облучения будет 20 мЗв/ч.
2 шаг
Средняя мощность дозы(уровни радиации) Рср (Зв/ч, мЗв/ч, мкЗв/ч) рассчитывается по формулам:
/>,
где Р1 –мощность дозы (уровень радиации) через 1 час после аварии на АЭС, Зв/ч, мЗв/ч,мкЗв/ч;
tср – время,прошедшее от момента аварии на АЭС до момента середины облучения, соответственно,ч.
Соотношениемежду tн, tср, tк выражается следующим образом:
/>,
где Dt – время облучения, ч.
В нашем случае:
Р1 = 40 мЗв/ч,Dt = 2, Рср = 20 мЗв/ч
Тогда
tср =
tн + Dt/2 =
tн + 1
/>,20 = 40 Ö
tн + 1 Ö
tн + 1 = 40/20 Ö
tн + 1 = 2
tн + 1 = 4
tн = 4 -1 = 3 Ответ: через 3 часа после аварии.
/>/>/>/>/>Список литературы
1) Безопасностьжизнедеятельности. Конспект лекций. Ч. 1 / Белов С.В., Морозова Л.Л., СивковВ.П. и др. — М.: ВАСОТ, 1992.
2) Безопасностьжизнедеятельности. Конспект лекций. Ч. 2 / Белов С.В., Белов П.Г., КозьяковА.Ф. и др. — М.: ВАСОТ. 1993.
3) Андреев С.А.,Ефремова О.С. Охрана труда от «А» до «Я», М.: 2006 г.
4) Безопасностьжизнедеятельности: Тексты лекций / Сост.: А.И. Павлов. — М.: МИЭМП, 2003.
/>/>Дерево отказов
/>