Средства защиты от тока и средства пожарной сигнализации

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Курганский государственный университет»

Кафедра «Экология и БЖД»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплина: «Безопасность жизнедеятельности»

Выполнил: Юрко Ю.С.

Группа: ПТЗ-30719

Шифр: 131910085

г. Курган, 2022



Содержание

1. Методы и средства защиты от электрического тока при эксплуатации технологического оборудования

2. Разработка (выбор) средств пожарной сигнализации и связи

Задача 1. Расчёт защитного заземления

Задача 2. Расчёт пылестружкоотсасывающего устройства

Список литературы

Приложение



1. Методы и средства защиты от электрического тока при эксплуатации технологического оборудования

Опасная зона - это пространство, в котором возможно воздействие на работающего опасного или вредного производственного фактора. Опасность локализована в пространстве вокруг движущихся и вращающихся элементов: режущего инструмента, деталей, планшайб, зубчатых, ременных и цепных передач, рабочих столов, станков, конвейеров и т.д., особенно когда возможен захват одежды и волос работающего.

Опасная зона может быть обусловлена электроопасностью, воздействием тепловых, электромагнитных, ионизирующих и лазерных излучений, шума, вибрации и других производственных вредностей; возможностью травмирования отлетающими частями материала заготовки и инструмента при обработке или от плохого закрепления детали, инструмента. Размеры опасной зоны могут быть постоянными (зона между шкивом и ремнем) и переменными (зона резания).

Для обеспечения безопасности необходимо предусматривать применение устройств, исключающих либо снижающих возможность контакта человека с опасной зоной.

Средства защиты работающих по характеру их применения делятся на две категории:

· коллективные

· индивидуальные

Средства коллективной защиты разделяются на устройства:

· оградительные

· Предохранительные

· Тормозные

· автоматического контроля и сигнализации

· дистанционного управления

· знаки безопасности.

Оградительное устройство (ограждения) - класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны. В зависимости от назначения и частоты использования ограждения могут быть стационарные, открывающиеся, откидные или съемные, сплошные или изготовленные из отдельных секций. Для удобства обслуживания защищенных частей машин и механизмов в стационарных или крупногабаритных ограждениях должны быть предусмотрены дверцы или крышки.

Оградительные устройства должны обладать необходимой жесткостью, а крепление должно исключать случаи их самооткрывания. Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных факторов, сопровождающих технологический процесс. Оградительные устройства подразделяют:

· o по конструктивному исполнению - на кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны;

· o способу изготовления - на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные;

· o способу установки - на стационарные и передвижные. Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство, сблокированное с рабочими органами механизма или машины, вследствие чего закрывается доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента.

Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, а также от механических травм и ожогов. Кроме того, их применяют на постоянных рабочих местах сварщиков для защиты окружающих от воздействия электрической дуги и ультрафиолетовых излучений (сварочные посты). Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 1,7 м.

Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и технологического процесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов, решеток, сеток на жестком каркасе, а также в виде жестких сплошных щитов (щитков, экранов). В качестве материала ограждений используют металлы, пластмассы, дерево.

Оградительные устройства применяют для ограждения элементов строительных конструкций, которые могут явиться причиной травм работающих: низких балок, выступов и перепадов в плоскости пола; малозаметных ступеней, пандусов, мест, в которых существует опасность падения (кромки погрузочных платформ, грузовых поддонов, неогражденных площадок, люков, проемов и т.д.), сужений проездов, малозаметных распорок, узлов, колонн, стоек и опор в местах интенсивного движения внутризаводского транспорта и т.д.; кромки оградительных устройств, не полностью закрывающих движущиеся элементы производственного оборудования (ограждения шлифовальных кругов, фрез, зубчатых колес, приводных ремней, цепей и т.д.), ограждающих конструкций площадок для работ, проводимых на высоте, а также постоянно подвешенной к потолку или стенам технологической арматуры, выступающей в рабочее пространство.

Предохранительное устройство предназначено для ликвидации опасного производственного фактора в источнике его возникновения.

Предохранительные устройства по характеру действия подразделяют на блокировочные и ограничительные.

Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.

Ограничительное устройство - устройство, срабатывающее при нарушении параметров технологического процесса или режима работы производственного оборудования. Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.

Тормозное устройство предназначено для замедления или остановки производственного оборудования при возникновении опасного производственного фактора.

Механизмы и вращающиеся детали, которые по характеру работы невозможно оградить, снабжают электромагнитными, механическими, ручными, педальными или другими тормозными устройствами, а также системами, переключающими двигатель на обратный ход. Некоторые из конструкций тормозных устройств выполняются комбинированными.

Тормозные устройства подразделяют:

· o по конструктивному исполнению - на колодочные, дисковые, конические и клиновые;

· o способу срабатывания - на ручные, автоматические и полуавтоматические;

· o принципу действия - на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные;

· o назначению - на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Устройство автоматического контроля и сигнализации предназначено для контроля передачи и воспроизведения информации (цветовой, звуковой, световой и др.) в целях привлечения внимания работающих и принятия ими решения при появлении или возможном возникновении опасного производственного фактора.

Устройства автоматического контроля и сигнализации подразделяют:

· o по назначению - на информационные, предупреждающие, аварийные и ответные;

· o способу срабатывания - на автоматические и полуавтоматические;

· o характеру сигнала - на звуковые, световые, цветовые, знаковые и комбинированные;

· o характеру подачи сигнала - на постоянные и пульсирующие.

Устройство дистанционного управления предназначено для управления технологическим процессом или производственным оборудованием за пределами опасной зоны.

Устройства дистанционного управления подразделяют:

· o по конструктивному исполнению - на стационарные и передвижные;

· o принципу действия - на механические, электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.

2. Разработка (выбор) средств пожарной сигнализации и связи

Успешная борьба с возникшим пожаром зависит от быстрой и точной передачи сообщения о пожаре и месте его возникновения местной пожарной команде, что позволяет быстро его ликвидировать и значительно уменьшить размеры ущерба.

К звуковым системам пожарной сигнализации предприятия относят гудок, сирену и др. В настоящее время широко применяются электрические и автоматические звуковые системы пожарной сигнализации, а также радио- и телефонная связь.

Основными элементами электрической и автоматической пожарной сигнализации являются:

· извещатели (датчики), устанавливаемые на объектах;

· приемные станции, регистрирующие начавшийся пожар;

· линейные сооружения, соединяющие извещателей с приемными станциями.

Приемные станции располагаются в ближайших специальных помещениях пожарной охраны или в местах нахождения круглосуточного дежурства и обеспечивают прием сигналов от извещателей, преобразование их в световую и звуковую информацию, а при необходимости -- включение автоматических средств пожаротушения.

Электрическая пожарная сигнализация (ЭПС) позволяет быстро и безотказно подавать сигнал тревоги, фиксировать сигнал, обеспечивает двустороннюю проводниковую между извещателями и приемной станцией. Кнопочные извещатели, действующие от нажатия рукой, должны располагаться в доступных местах: вестибюлях, коридорах, лестничных клетках и т. п.

По схемам включения ЭПС делится на:

· лучевую

· шлейфную.

В лучевой схеме от станции к извещателю идут лучи, состоящие из двух проводов -- прямого и обратного. Лучевая система применяется, обычно в тех случаях, когда имеется небольшая протяженность линии или используется кабель телефонной связи.

Шлейфная сигнализация представляет собой кольцо, в которое последовательно включены кодовые извещатели, образуя один общий провод -- шлейф.

Наиболее надежной и быстрой системой извещения о пожаре является автоматическая система пожарной сигнализации АПС, которая без участия человека позволяет обнаружить возникший пожар и известить о нем приемную станцию. Эта система применяется на опасных в пожарном отношении объектах (базах, складах, торговых предприятиях). По способу восприятия первичного импульса автоматические извещатели подразделяются на тепловые, световые и комбинированные (дымовые и тепловые), оптические и ультразвуковые, которые устанавливают под потолком помещений.

Тепловые извещатели бывают разных моделей и срабатывают под воздействием возникшего повышенного источника тепла (конвекционного или лучистого), исходящего от очага пожара. В тепловом датчике чувствительным элементом являются биметаллические пластинки. При температуре 80 °С пластинка изгибается, размыкая цепь сигнализации. Площадь, контролируемая одним датчиком, -- до 15 м.

В световых извещателях (фотоэлементах) используется явление фотоэффекта. Данные извещатели реагируют на ультрафиолетовую или инфракрасную часть спектра от излучений открытого пламени. При пожарах наряду с переносом тепла, теплопроводностью и конвекцией среды происходит тепловое излучение за счет раскаленных твердых и газообразных веществ.

Дымовые датчики (извещатели) служат для подачи сигнала о пожарной опасности при появлении дыма в закрытых помещениях.

Они представляют собой ионизационные камеры и срабатывают при повышенной концентрации дыма в помещении.

Комбинированные извещатели представляют собой комбинацию дымового и теплового датчиков (ионизационная камера и терморезисторы), которые срабатывают на повышенную концентрацию дыма или световой поток.

Ультразвуковые датчики предназначены для обнаружения в помещениях движущихся объектов (колеблющееся пламя). Один такой датчик контролирует площадь до 1000 м.

Для обеспечения безотказной работы извещателей необходимо следить за их исправным состоянием. Ответственность за организацию эксплуатации и технического содержания систем пожарной сигнализации несет руководитель предприятия.

Первичные средства пожаротушения, используемые для тушения небольших очагов возгарания до прибытия пожарных команд, располагаются на специальных щитах, которые должны располагаться в удобных для доступа местах: на территории хозяйственного двора, в подлестничных пространствах и не должны захламляться тарой, мусором и другими предметами.

На них располагают различные инструменты (шанцевый) и средства для тушения пожара. Средства для тушения пожаров и инструменты должны окрашиваться в красный цвет, а надписи о их принадлежности делают белой краской.

Категорически запрещается использовать средства пожаротушения не по прямому назначению.

Задача 1. Расчет защитного заземления

Исходные данные.

Рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции. Подстанция понижающая размещена в отдельном кирпичном здании, имеет два трансформатора с изолированной нейтралью на высокой стороне и с глухозаземленной нейтралью на низкой стороне (0,4 кВ). Предполагаемый контур искусственного заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника.

В качестве естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию принято равным R_е с учетом сезонных изменений.

Заземляющее устройство предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной l_в = 5 м, диаметром d = 12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода - стальной полосы длиной L_г = 50 м, сечением 4 х 40 мм, уложенной в землю на глубине t₀ = 0,8 м.



№ вар.	U, кВ	Размеры контура заземлителя, м	Re, Ом	lкл, км	lвл, км	lв, м	Lг, м	t0, м	Ом м	Ом м
		длина	ширина
8	10	20	15	23	110	105	5	70	0,8	120	176

Решение:

Проводим расчет заземляющего устройства в однородной земле методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению заземлителя растеканию тока.

Расчетные удельные сопротивления грунта, полученные в результате измерений и расчета, равны:

- для вертикального электрода длиной 5 м _рв = 120 Ом•м;

- для горизонтального электрода сечением 4х40 мм _рг = 176 Ом•м.

Ток замыкания на землю неизвестен (сеть работает в нормальном режиме), поэтому определяем ток утечки с подходящей линии. По известной протяженности подходящих линий 10 кВ - кабельных l_кл = 110 км, воздушных l_вл = 105 км определяем расчетный ток утечки на землю:

I₃=U/350(35*l_кл+l_вл)=6/150(35*110+105)= 67,6 А

где U - напряжение подходящих линий, кВ; l_кл, l_вл - протяженность подходящих кабельных и воздушных линий соответственно, км.

Требуемое сопротивление растеканию заземляющего устройства, которое принимаем общим для установок 10 и 0,4 кВ (приложение А, таблица А1):

R₃=125/I₃ =125/67,6 = 1,85 Ом

где I_з - расчетный ток утечки на землю, А.

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя:



15*1,85/15-1,85 = 2,1 Ом

где R_з - требуемое сопротивление растеканию тока искусственного заземлителя, Ом; R_е - расчетное сопротивление растеканию тока естественного заземлителя, Ом.

Тип заземлителя выбираем контурный, размещенный по периметру прямоугольника длиной 20м и шириной 15м вокруг здания подстанции. Вертикальные электроды размещаем на расстоянии а = 5 м один от другого.

Из предварительной схемы следует, что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода L_г = 70м, а количество вертикальных электродов n = L_г /а = 70/5 = 14 шт.

Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета.

Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода:

где d - диаметр электрода d = 12 мм = 0,012 м, t - глубина заложения электрода t = t₀+0,5*l_в=0,8+0,5*5=3,3 м.

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода:

(176/2*3,14*70)*ln(70²/0,5*0,4*0,8)= 5 Ом

где В - ширина полки уголка, В = 40 мм = 0,04 м, t - глубина заложения электрода, t = t₀ = 0,8 м.

Определяем коэффициенты использования электродов заземлителя для принятого нами контурного заземлителя при отношении а/l_в= 5/5=1 и n=10 шт. по таблице А.3 приложения А: = 0,56 - коэффициент использования вертикальных электродов, = 0,34 - коэффициент использования горизонтального электрода.

Находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя:

27,2*5/(27,2*0,34)+(5*0,56*10) = 3,65 Ом

Это сопротивление R = 3,65 Ом больше, чем требуемое Rи = 3,6 Ом, поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов до n = 13 шт.

Затем для прежнего отношения а/l_в = 1 и вновь принятого количества вертикальных электродов n = 13 шт. по таблице А.3 приложения А находим новые значения коэффициентов использования электродов заземлителя: вертикальных = 0,53 и горизонтального = 0,32.

Находим новое значение сопротивления растеканию тока группового заземлителя:

27,2*5/ (27,2*0,32)+(5*13*0,53) = 3,15 Ом

Это сопротивление R = 3,15 Ом меньше требуемого R_и = 3,6 Ом, но так как разница между ними невелика R_и - R = 0,45 Ом и она повышает условия безопасности, принимаем этот результат как окончательный.



а) предварительная (n = 10 шт., а = 5 м, L_Г = 50 м);

б) окончательная (n = 13 шт., а = 5 м, L_Г = 70 м)

Рисунок 1 Схемы контурных искусственных заземлителей подстанции

защита ток пожарный сигнализация

Итак, окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 13 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м, диаметром 12 мм, с расстоянием между ними равным 5 м, и горизонтального электрода в виде стальной полосы длиной 70 м, сечением 4 х 40 мм, заглубленных в землю на 0,8 м (рисунок 1б).

Задача 2. Расчет пылестружкоотсасывающего устройства

Исходные данные. Обрабатываемый материал - чугун; количество пыли, отделяющейся от обрабатываемого изделия, - G_C, кг/ч (машинного времени).

Рассчитать объём воздуха L_В, необходимого для транспортирования стружки в указанном устройстве, площадь и размеры воздухозаборника.



Варианты	8
Количество стружки, Gс, кг/ч	60
Размеры воздухозаборника, мм	70х 70

Решение: Для безопасной работы заточного станка с количеством стружки G_с, =20 кг/ч определить объём воздуха L_В, необходимого для транспортирования металлической пыли.

1) Определить транспортную скорость перемещения смеси воздуха и пыли:

Vтр 2,5 * 8 = 20 (м/сек).

2) Определить площадь воздухоприемника S:

S = АхВ = 0,07*0,07=0,0049 (м²).

3) Определить количество воздуха, необходимого для непрерывного удаления пыли:

L_в= Vтр х S *3600 = 20*0,0049*3600 = 353 (м³ /час).

4) Составить эскиз и описать работу воздухозаборника.

При запуске вентилятора в воздуховодах образуется вакуум, за счет которого всасывается воздух вместе с пылью и мелким мусором. Воздух перемещается по каналам, пропускается сквозь рабочее колесо вентилятора, после чего поступает в резервуар. Так как объем резервуара намного больше, чем каналов, то энергия воздушного потока ослабевает и частицы падают на дно емкости под воздействием силы тяжести. Бункер постепенно наполняется, после чего требуется его очистка и утилизация мусора.

Используя вытяжные установки, можно не монтировать стандартную вытяжную вентиляционную систему. Стружкоотсос способен удалять частицы пыли и грязи диаметром от 2 мкм, исходя из того, какие фильтры установлены.

Вытяжка для точильного станка, обладающего высокими оборотами и использующегося для заточки ножей, топоров и другого инструмента. Металлическая пыль крайне опасна для здоровья, поэтому должна быть устранена максимально быстро. В качестве вытяжки для заточного станка обычно используют устройства на базе циклон, позволяющие выводить мусор за пределы помещения.

Вытяжка для шлифовального станка. В цехах и мастерских со шлифовальными станками механическая вытяжная вентиляция должна включать в себя также предварительную стадию очистки от пыли (взвешенных веществ), образующейся при шлифовании.

Очищение воздуха в производственном цеху -- обязательная мера, позволяющая сохранить здоровье и хорошее самочувствие сотрудников, а также поддерживать порядок на рабочем месте. Есть определенные санитарные нормы для каждой специфики производства, указывающие, каким должен быть воздух. Исходя из этого выбирается вытяжка для станка и другие элементы вентиляции.



Список литературы

1. Гринин, А.С. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие /А.С. Гринин, В.Н. Новиков. М.: ФАИР- ПРЕСС, 2002. 288 с.

2. Безопасность и охрана труда: учебное пособие / под ред. О.Н. Русака. СПб.: ЛТА, МАНЭБ, 2001. 279с.

3. Кукин, П.П. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. Изд. второе, испр. и доп. / Кукин П.П. [и др.] М.: Высшая школа, 2002. 319 с.

4. Безопасность жизнедеятельности: учебник / под ред. проф. Э.А. Арустамова. 16-е изд., перераб. и доп. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2012. 448 с.

5. Горбунова, Л.Н. Безопасность жизнедеятельности: Словарь - справочник / Л.Н. Горбунова, А.А. Калинин, В.Я. Кондрасенко [и др.] / под общ. ред. О.Н. Русака - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. 799 с.

6. Белов, СВ. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / СВ. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков [и др.] ; под общ. ред. С. В. Белова. М.: Высшая школа, 1999. 448 с.

7. Белов, С.В. Безопасность производственных процессов: справочник / С.В. Белов, В.Н Бринза, Б.С. Векшин [и др.] ; под общ. ред. С.В. Белова. М.: Машиностроение, 1985. 448 с.

8. ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2007. 10 с.

9. ГОСТ 12.2.009-99. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности. Минск: Стандартинформ, 2006. 36 с.



Приложение А

Таблица А.1

Допустимые сопротивления заземляющего устройства в электроустановках до и выше 1000 В

Наибольшие допустимые значения R3, Ом	Характеристика электроустановок
R3	Для электроустановок напряжением выше 1000 В и расчетным током замыкания на землю I3 > 500 А
R3=250/ I3 ?10	Для электроустановок напряжением выше 1000 В и расчетным током замыкания на землю I3 < 500 А
R3=125/ I3 ?10	При условии, что заземляющее устройство является общим для электроустановок напряжением до и выше 1000 В и расчетном токе замыкания на землю I3 < 500 А
R3	В электроустановках напряжением 660/380 В
R3	В электроустановках напряжением 380/220 В
R3	В электроустановках напряжением 220/127 В

Примечание: Для электроустановок напряжением до 1000 В значения R₃ даны при условии, что удельное сопротивление грунта р < 100 Ом•м. При удельном сопротивлении фунта р > 100 Ом•м разрешается увеличивать указанные величины в К =- р / 100, но не более чем в 10 раз.

Таблица А.3

Коэффициенты использования электродов заземлителя

а/l	Коэффициенты использования вертикальных электродов , размещенных по контуру, при числе электродов в контуре:
	2	4	6	10	20	40	60	100
1	-	0,69	0,61	0,56	0,47	0,41	0,39	0,36
2	-	0,78	0,73	0,68	0,63	0,58	0,55	0,52
3	-	0,85	0,80	0,76	0,71	0,66	0,64	0,62
а/l	Коэффициенты использования горизонтального электрода , соединяющего вертикальные электроды, размещенные по контуру, при числе вертикальных электродов в контуре:
	2	4	6	10	20	40	60	100
1	-	0,450	0,40	0,34	0,27	0,22	0,20	0,19
2	-	0,55	0,48	0,40	0,32	0,29	0,27	0,23
3	-	0,70	0,64	0,56	0,45	0,39	0,36	0,33

Примечания: 1) а/l - отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине,

2) коэффициенты использования электродов заземлителя получили ещё название коэффициентов взаимного экранирования.

Размещено на Allbest.ru