Антикризисное управление на Зеленодольском машиностроительном заводе ОАО "КМПО" (стр. 12 из 13)
где Fп – площадь поверхности покрытия, м2; qп– поток радиации через единицу площади; Кп– коэффициент теплопередачи покрытия, Вт/(м2∙°С).
Теплопоступления от солнечной радиации учитывают в тепловом балансе помещений для теплого периода года. Тепловыделения в производственное помещение от оборудования, приводимого в движение электродвигателями, определяют по формуле:
, (4.2.)где Q − количество тепла, Вт; N − установочная мощность электродвигателей, кВт; η1 − коэффициент использования установочной мощности, равный 0,7÷0,9; η2− коэффициент загрузки – отношение средней потребляемой мощности к максимально необходимой, равный 0,5 ÷ 0,8; η3 − коэффициент одновременности работы электродвигателей, равный 0,5 ÷ 1; η4 − коэффициент, характеризующий долю механической энергии, превратившейся в тепло.
Для приближенного определения теплопоступлений в механических и механосборочных цехах при работе станков без охлаждающей эмульсии значение произведений коэффициентов можно принимать равным 0,25, при работе станков с охлаждающей эмульсией − 0,2, а при наличии местных отсосов − 0,15.
Тепловыделения от печей, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, определяют по формуле:
, (4.3.)где Q− количество тепловыделения, Вт; QH− низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг; В − расход топлива, кг/ч; α − коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в цех; п − коэффициент одновременности работы печей.
Тепловыделения от электрических печей и ванн:
(4.4.)Значение коэффициента α следует принимать для электрованн равным 0,3; для печей камерных с подвижным подом − 0,45; с неподвижным подом − 0,5; для щелевых и шахтных печей − 0,4; для электрических печей − 0,7.
При оборудовании печей местными вытяжными устройствами тепловыделение в помещении должно составлять 30% от рассчитанного по формулам.
Расчет количества тепла, выделяющегося при работе паровых молотов:
(4.5.)где Gп − массовый расход пара при использовании молотов, кг/ч; i1, i2 − энтальпия пара, поступающего в молоты и отработавшего, кДж/кг.
Тепловыделения от горнов, оборудованных вытяжными зонтами:
(4.6.)где В − расход топлива, кг/ч; Qн − наименьшая удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг; φ − коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в цех, равный 0,2−0,3.
Тепловыделения от искусственного освещения:
Q=1000∙N,(4.7.)
где N – расходуемая мощность светильников, кВт.
При расчете предполагается:, что практически вся затрачиваема энергия в конечном счете преобразуется в тепло.
Определение количества избытков явного тепла, поступающего в помещение, производится с учетом потерь тепла на инфильтрацию, потерь через внешние отражения, на нагревание поступающих в помещение материалов и др.
По «Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий
СН 245–71» количество избыточного тепла в помещении не должно превышать 23,2 Вт/м3. В соответствии с ГОСТ 12.1.005−88 понятие «избыток явного тепла» изъято из употребления и заменено оценкой интенсивности теплового облучения работающих, что правильно с точки зрения достоверности оценки условий труда, но требует проведения инструментальных замеров.
4.3 Инфракрасное излучение
Лазерное излучение (ЛИ) – электромагнитное излучение в диапазоне волн 0,2 – 1000 мкм. В соответствии с биологическим действием лазерного луча этот диапазон делится на подуровни: 0,2 ÷ 0,4 мкм – ультрафиолетовая область, 0,4 ÷ 0,75 мкм – видимая, 0,75 ÷1,4 мкм – ближняя инфракрасная область, свыше 1,4 мкм – дальняя инфракрасная область. Наиболее часто используются в технике лазеры с длинами волн [мкм]: 0,34; 0,49 ÷ 0,51; 0,53; 0,694; 1,06 и 10,6.
Плотность мощности излучения лазерных установок достигает 1011 ÷ 1014 Вт/см2, а для испарения большинства материалов достаточно 109 Вт/см2 (плотность солнечного излучения 0,15 ÷ 0,25 Вт/см2). Поэтому серьёзную опасность представляет не только прямое, но и диффузно отражённое лазерное излучение. Кроме того, при работе лазерных установок появляются сопутствующие факторы: ЭМП, высокое напряжение, аэрозоли от возгона веществ в зоне действия луча, шум и др.
При оценке биологического действия различают прямое, отражённое и рассеянное ЛИ. Эффекты воздействия определяются механизмом взаимодействия ЛИ с тканями (тепловой, теплохимический, ударно-акустический и др.) и зависят от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов. ЛИ с длиной волны 0,380÷1,400 мкм представляет наибольшую опасность для сетчатки глаза, а излучение с длиной волны 0,180 ÷0,380 мкм и свыше 1,400 мкм − для передних сред глаза.
Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны в спектральном диапазоне λ= 0,180 ÷1000 мкм. При воздействии ЛИ в непрерывном режиме преобладают в основном тепловые эффекты, следствием которых является коагуляция (свертывание) белка, а при больших мощностях − испарение биоткани. Степень повреждения кожи зависит от первоначально поглощенной энергии. Повреждения могут быть различными: от покраснения до поверхностного обугливания и образования глубоких дефектов кожи; значительные повреждения развиваются на пигментированных участках кожи (родимых пятнах, местах с сильным загаром). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии 0,1÷1 Дж/см2. Лазерное излучение, особенно дальней инфракрасной области (свыше 1,400 мкм), способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое ЛИ).
Импульсный режим воздействия ЛИ с длительностью импульса меньше 10-2 с связан с преобразованием энергии излучения в энергию механических колебании, в частности, ударной волны. Ударная волна состоит из группы импульсов различной длительности и амплитуды. Максимальную амплитуду имеет первый импульс сжатия, который является определяющим в возникновении повреждения глубоких тканей. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов брюшной полости; при облучении головы возможны внутричерепные и внутри-мозговые кровоизлияния. Обычно различают локальное и общее повреждения организма.
Лазерное излучение представляет особую опасность для тех тканей, которые максимально поглощают излучение. Сравнительно легкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза увеличивать плотность энергии (мощности) излучения видимого и ближнего ИК-диапазона (0,750 ÷1,400 мкм) на глазном дне до 6∙104 раз по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом. Степень повреждения глаза может изменяться от слабых ожогов сетчатки до полной потери зрения.
Повреждения сетчатки разделяют на временные нарушения, например ослепление от высокой яркости световой вспышки при плотности излучения на роговице около 150 Вт/см2, и повреждения, сопровождающиеся разрушением сетчатки в форме термического ожога с необратимыми повреждениями или в виде «взрыва» зерен пигмента меланина (причем сила взрыва такова, что зерна пигмента выбрасывается в стеклянное тело глаза).
Степень повреждения радужной оболочки ЛИ в значительной мере зависит от ее окраски. Зеленые и голубые глаза более уязвимы, чем карие. Длительное облучение глаза в диапазоне близкого инфракрасного ЛИ может привести к помутнению хрусталика; воздействие ЛИ ультрафиолетового диапазона (0,200 ÷0,400 мкм) поражает роговицу, развивается кератит. Наибольшим фотокератическим действием обладает излучение с длиной волны 0,280 мкм. Излучение с длиной волны 0,320 мкм почти полностью поглощается в роговице и в передней камере глаза, а с длиной волны 0,320 ÷0,390 мкм − в хрусталике.
Длительное хроническое действие диффузно отраженного лазерного излучения вызывает неспецифические, преимущественно вегетативно-сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечно-сосудистой систем, желез внутренней секреции.
В зависимости от опасности лазерных установок их подразделяют на четыре класса. Излучения лазеров класса 1 не представляет опасности. Защита глаз от излучения лазеров класса 2 (длина волны 0,4 – 0,7 мкм) обеспечивается естественными реакциями, включая эффект мигания. Излучение лазеров класса 3А может быть опасно при наблюдении луча с помощью оптических приборов (бинокль, микроскоп), а излучение лазеров класса 3В всегда опасно при непосредственном наблюдении луча, но видимое рассеянное излучение обычно безопасно при расстоянии до экрана более 13 см и времени наблюдения до 10 с. Излучение лазеров класса 4 представляет опасность не только при непосредственном наблюдении излучения, но и при рассеянном излучение.
При нормировании ЛИустанавливаютпредельно допустимые уровни ЛИ для двух условий облучения − однократного и хронического, для трех диапазонов длин волн: 0,180 ÷ 0,300 мкм, 0,380 ÷ 1,400 мкм, 1,400 ÷ 100 мкм. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Ни облученность Е.
Гигиеническая регламентация ЛИ производится по Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров − СН 5804−91. Классификация лазеров по степени опасности генерируемого излучения, требования к конструкции лазерных установок и к техпроцессам с использованием таких установок приведены в ГОСТ Р 50723 − 94.