Анализ условий труда рабочего места электросварщика и расчет устройств местной вентиляции

Федеральное агентство по образованию  и науке Российской Федерации 
 

Костромской Государственный  Технологический  Университет 

Факультет лесомеханический_____________________________ 

Кафедра Промышленной экологии и безопасности_______ 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине «Производственная санитария и гигиена труда» 
 
 
 
 
 

Исполнитель: ___________                                      Соколов А.С.  08-БП-5

                                                                                                                 (ф. и. о., группа)                              

Консультант:_____________                               __Букалов Г.К.________      

                                                                                                             (ф. и. о.)                              
 
 
 

Кострома    2011 год

 

РЕФЕРАТ

    Целью  курсовой работы по теме «анализ условий труда рабочего места электросварщика и расчет устройств местной вентиляции» является составление и разработка определенных оздоровительных мероприятий, что позволяет сократить несчастные случаи на производстве по рабочему месту электросварщика. Таким образом, своевременное проведение анализа условий труда поможет организации соблюдать требования административных органов власти, а также заботиться о состоянии здоровья сотрудников на рабочем месте.

    Анализ условий труда применяется во всех областях производства, предприятиях и организациях имеющих даже малое количество рабочих мест и профессий. 
 

 

Содержание

• Опасные и вредные факторы, действующие на электросварщика ручной сварки…………………………………………………………………………………….
• Введение…………………………………………………………………………………………….
• Расчет искусственного освещения по методу коэффициента использования…………………………………………………………………………………..
• Расчет естественного освещения по методу Данилюка…………………..
• Расчёт уровня шума в ткацком цехе…………………………………
• Расчет механической вентиляции…………………………………………………….
• Расчет естественной вентиляции…………………………………….
• Заключение…………………………………………………………….
• Список литературы……………………………………………………

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Опасные и вредные факторы, действующие на

электросварщика ручной сварки

1. Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны.
2. Повышенная температура поверхностей оборудования, материалов.
3. Повышенная температура воздуха рабочей зоны.
4. Повышенный уровень шума на рабочем месте.
5. Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.
6. Повышенный уровень электромагнитных излучений.
7. Повышенная яркость света.
8. Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации.
9. Повышенный уровень инфракрасной радиации.
10. Химический фактор (сварочный аэрозоль).
11. Физические перегрузки.
12. Нервнопсихические перегрузки.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные  пути, а так же через кожу и  с пищей. Большинство этих веществ  относится к опасным и вредным  производственным факторам, поскольку  они оказывают токсическое действие на организм человека. Эти вещества, хорошо растворяясь в биологических  средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывая нарушение  нормальной жизнедеятельности. В результате их действия у человека возникает  болезненное состояние - отравление, опасность которого зависит от продолжительности  воздействия, концентрации и вида вещества.

     По  характеру воздействия на организм человека эти вредные вещества делятся на : раздражающие- вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек; мутагенные- приводящие к изменению наследственной информации(свинец, марганец и др.).

     Ряд вредных веществ оказывает на организм человека преимущественное фиброгенное действие, вызывая раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и оседая в легких, практически не попадая в круг кровообращения вследствие плохой растворимости в биологических средах (крови, лимфе). В основном - это пыли металлов (чугунная, железная, медная, алюминиевая и др.).

     Наибольшую  опасность представляет мелкодисперсная  пыль. Такая пыль в отличии от крупнодисперсной практически не оседает в воздухе производственных помещений, находится во взвешенном состоянии и легко проникает в легкие. При высокой дисперсности пыль отличается повышенной химической активностью из-за большой поверхности. Так, в сварочной пыли содержится 90% частиц размером менее 5 мкм, что делает ее особо вредной для организма человека, учитывая, что в составе этой пыли есть марганец и хром. Многие вещества, которые считают нетоксичными, в определенных условиях способны оказывать токсическое действие на человека. Действие вредных веществ в условиях высоких температур, шума и вибраций значительно усугубляется. Так, при высокой температуре воздуха расширяются сосуды кожи, усиливается потоотделение, учащается дыхание, что ускоряет проникновение вредных веществ в организм. Пыль, образующаяся при сварке, может быть причиной заболевания пневмокониозом. При сварке оцинкованных изделий возможно отравление окисью цинка.

     В производственной обстановке рабочие, находясь вблизи расплавленного или  нагретого металла, горячих поверхностей подвергаются действию теплоты, излучаемой этими источниками. В результате поглощения падающей энергии повышается температура кожи и лежащих глубже тканей. Действие лучистого потока теплоты не ограничивается изменениями, происходящими на облучаемом участке  тела, - на облучение реагирует весь организм. Под влиянием облучения  в организме происходят биохимические  сдвиги, наступают нарушения деятельности сердечно - сосудистой и нервной  систем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет искусственного освещения по методу коэффициента использования 
 

Дано: длина помещения 28 м

          ширина 15м

          высота 5 м

          минимальная освещенность 300 Лк

          освещаемая площадь 420 кв. м

          число светильников 104 
 

1)При расчете данным  методом потребный поток ламп  в каждом светильнике Ф находится  по формуле: 
 

                      Ф=ε∙к∙s∙z ⁄ N∙ŋ ,     где     

 ε - заданная минимальная освещенность 300 Лк

 к - коэффициент запаса равный 1,3

 s - освещаемая площадь 420 кв.м

 z - коэффициент, для люминесцентных ламп принимаем равным 1,1

 N - число светильников  104

 η – коэффициент  использования в долях единицы

 η=0,39; светильники  группы 9 с люминесцентными лампами 
 

                       Ф=300∙1,3∙420∙1,1 ⁄ 104∙0,39=4442,3 лм. 

2)Для определения  η находится индекс помещения:

                         

                     i=A∙B ⁄ h(A+B);    A- длина помещения

                                                   B - ширина

                                                   h – высота 

                     i=28∙15 ⁄ 5(28+15)=420/215=1,95,

и предположительно оцениваются коэффициенты отражения  поверхностей помещения:

Р_п=50%, Р_р=10%, Р_с=50% (табл. 5-1)→ŋ=0,4 

3)По величине светового  потока определяется тип лампы   ЛБ80-4.

Мощность лампы 80Вт, напряжение 102 В, ток 0,865 А, расчетное значение -4960Вт 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Расчет естественного  освещения по методу  Данилюка 

Дано: длина помещения 28 м

          ширина                    15 м

          высота окна            2 м

          ширина                    1,5 м

          число окон              10  

Определяем значение геометрического КЕО eδ, учитывающее прямой свет от неба, по формуле:

                                 εδ=0,01∙nı∙n2

nı – число лучей по графику 1, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения – 54

n2 – число лучей по графику 2, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения – 6

                

                                εδ=0,01∙54∙6=3,24

Определяем  значение угла q, под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения:

q_1,2=20^o, q_3,4=19^o, q_5,6=15^o, q_7,8=13^o, q_9,10=11^o 

qi- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость, определяемый по таблице 2.1   

q_1,2=0,72   q_3,4=0,7     q_5,6=0,65   q_7,8=0,63   q_9,10=0,59

       

r0 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, по таблице 2.3         r0=1,39 

Общий коэффициент пропускания  света:

                        τ0=τı∙τ2∙τ3∙τ4∙τ5 

τı – коэффициент светопропускания материала, по табл. 2.7       

τı=0,8 стекло оконное листовое двойное.

τ2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах  светопроема, по табл. 2.7

τ2=0,65 переплеты для общественных зданий; деревянные, двойные, разделенные.

τ3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, по табл. 2.8

τ3=0,8 железобетонные и деревянные фермы и арки.

τ4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, по табл. 2.8

τ4=1 убирающиеся жалюзи и шторы. 

τ5 – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями

τ5=0,9              

                     τ0=0,8∙0,65∙0,8∙1∙0,9=0,37

К_з - коэффициент запаса, определяемый по таблице П2.5 :

К3=2∙1,1=2,2

Проверочный расчет КЕО:

εp^σ =∑( εδ_i∙qi)r0∙τ0 /k3=

=((3,24*0,72)+(3,24*0,72)+(3,24*0,7)+(3,24*0,7)+(3,24*0,65)+(3,24*0,65)+

+(3,24*0,63)+(3,24*0,63)+(3,24*0,59)+(3,24*0,59))*1,39*0,37/2,2=4,98% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет  механической вентиляции

Дано:

В сварочном  отделении имеется 6 сварочных постов

Расход электродов:0,8кг/ч  марки К-5

При сжигании 1 кг. удельное  выделение марганца q=300мг/кг. 

     Решение: Часовой объем воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией одного сварочного поста, определяем по формуле:

     L₁=Gq/g_доп-g=0,8*300/0,2-0=1200м³/ч,

     где g_доп=0,2мг/м³ – ПДК марганца при содержании его в сварочных аэрозолях до 20%.

     Общее количество воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией,

     L_общ=6L₁=6*1200=7200м³/ч.

     Диаметры  воздуховодов на 1 и 2 участках сети при  скорости движения воздуха v=10м/с определяем по формуле:

=0,033=0,204м.

    Принимаем из стандартизованного ряда =0,2 м, после чего уточняем скорости движения воздуха в воздуховодах на первом и втором участках сети:

    /с.

    Сопротивление движению воздуха на первом и втором участках сети вытяжной вентиляции: 

.

    Здесь = 353/(273 + 22) = 1,197кг/м³ — плотность воздуха при заданной температуре в помещений; = 0,02 для воздуховодов из металлических труб; коэффициенты местных потерь напора приняты: ℰ_М1 = 0,5 для жалюзи на входе; ℰ_М2 = 1,13 для колена круглого сечения при α = 90°; ℰ_м3 = 0,1 для внезапного расширения отверстия при отношении площади воздуховодов на последующем участке сети к площади воздуховода на предыдущем участке сети, равном 0,7.

    Диаметры  воздуховодов на третьем и четвертом  участках сети:

d₃ = d₄ =d₁ /0,7 = 0,2/0,7 = 0,28 м.

    Скорости  движения воздуха в воздуховодах на третьем и четвертом участках сети: 

             10,6м/с, 

где L₃ = L₄ = 2L₁ = 2400 м³/ч — количество воздуха, проходящего за 1 ч через воздуховоды третьего и четвертого участка вентиляционной сети.

    Сопротивления движению воздуха на третьем и  четвертом участках гидравлической сети вытяжной вентиляции:

. 

    Диаметры  воздуховодов на пятом и шестом участках сети:

d₅ = d₆ =d₃ /0,7 = 0,28/0,7 = 0,4 м. 
 
 

    Скорости движения воздуха в воздуховодах на пятом и шестом участках сети: 

             7,8м/с,

    Сопротивления движению воздуха на пятом и шестом участках гидравлической сети вытяжной вентиляции: 

;

    .

.

      Диаметр воздуховода на седьмом участке вентиляционной сети 

 d₅ =d₄ /0,7 = 0,4/0,7 = 0,57 м.

      Из  стандартизованного ряда значений принимаем  d₇=0,56 м. Скорость движения воздуха в трубопроводе седьмого участка: 

      = 8м/с,

где = = 7200 м³/ч — количество воздуха, проходящего за час через воздуховоды седьмого участка вентиляционной сети.

    Сопротивление движению воздуха на седьмом участке вытяжной вентиляции 

. 

где ℰ_М4=0,15 — коэффициент местных потерь напора для диффузора вентилятора.

      Общее сопротивление воздуховодов сети, Па, 

H_с = ₌₂*167 + 2*157 + 110 + 124+57 =939Па.

    Далее рассчитаем производительность вентилятора  с учетом подсосов воздуха в вентиляционной сети: 

L_в = k_пL = 1,1 • 7200 = 7920 м³/ч.

    По  известным H_с и L_в, выберем центробежный вентилятор серии Ц4-70 №6 обычного исполнения с КПД η|_в = 0,54 и параметром А = 5200.

    Частота вращения вентилятора 

n_в= А/N = 5200/6 = 867 мин^-1. 

    Так как частота вращения электродвигателей, указанных в таблице 19, не совпадает с расчетной частотой вращения вентилятора, то привод его осуществим через клиноременную передачу с КПД η_в = 0,95.

    Проверим  выполнение условия снижения шумности вентиляционной установки: 

πD_вп_в = 3,14 • 0,6 • 867 = 1633,4 < 1800,

т. е. при  выбранном вентиляторе и принятых его характеристиках данное условие  выполняется.

      Определим мощность электродвигателя системы  вентиляции: 

P===3,68квт.

    Установленная мощность электродвигателя для вытяжной системы вентиляции 

Р_уст = РК_З.М = 3,68 • 1,15 = 4,23 кВт,

    Примем  для выбранного вентилятора электродвигатель марки 4А112М4УЗ нормального исполнения с частотой вращения 1445 мин^-1 мощностью 5,5 кВт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Расчет  естественной вентиляции 

    Сварочный участок оборудован двумя вытяжными  шахтами естественной вентиляции сечением a x b= 0,6 x 0,6 м. каждая из них оборудована заслонкой, позволяющей регулировать сечение. Определить площадь проходного сечения шахты, через которое удаляется 1,2 м³/с загрязненного воздуха. Температура удаляемого воздуха 26⁰С, температура приточного воздуха t_н= 10⁰С, коэффициент, учитывающий потерю скорости воздуха в канале шахты, N = 0,6; расстояния между приточными отверстиями и верхним торцом шахт h=1,5 м.

    Решение:

    Рассчитаем  плотность удаляемого из помещения воздуха: 

    t – температура воздуха, при которой определяют плотность, ⁰С

    кг/м³

    Плотность приточного воздуха:

    кг/м³

    Необходимый воздухообмен в помещении

    L =1,2 ∙3600 =4320 м³/ч.

    Суммарная площадь сечения  вентиляционных каналов

    =

     - коэффициент, учитывающий сопротивление движению воздуха в каналах (обычно принимают = 0,5); h—высота вытяжных каналов, м; — плотность наружного воздуха, кг/м³; — плотность внутреннего воздуха, кг/м³. 

      Площадь проходного сечения  одной шахты 

= =0,4/2

0,2 м².

    Таким образом, удаление из сварочного участка 1,2 м³/с загрязненного воздуха будет обеспечено при условии, что площадь проходного сечения каждой из двух шахт 0,2 м² (заслонки открыты на 0,3 м).

     Рассчитать  диаметр патрубка звездообразного  дефлектора, если в помещении с двумя вытяжными шахтами необходимо обеспечить воздухообмен 7000 м³/ч. Скорость ветра у_в = 4,4 м/с.

Решение.

     Производительность  одного дефлектора

                      L_Д = L/n_выт= 7 000/2 = 3500 м³/ч.

      Диаметр патрубка дефлектора

D_п=0,0188 = 0,82м.

    Полученное  значение D_п, округляем до ближайшего, окончательно принимаем D_п = 0,8 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение

     Расчет  показал, что для обеспечения  нормальных условий работы в ткацком  цехе и сварочном цехе требуются  некоторые мероприятия, а именно:

           Для обеспечения освещенности 300 Лк мы выбрали 104 лампы  ЛБ80-4.

Мощность лампы 80Вт, напряжение 102 В, ток 0,865 А, расчетное значение -4960Вт. 10 боковых окон размерами 2х1.5м обеспечивают достаточную естественную освещенность.

          Для защиты от шума следует  обить стены звукопоглотительным материалом, а именно плитами «акмигран», минераловатными, размером 300х300 (ГОСТ 17918-72) с воздушным зазором 50мм.

    В сварочном цехе используется механическая вентиляция. Нами был выбран центробежный вентилятор серии Ц4-70 №6 обычного исполнения с КПД η|_в = 0,54 и параметром А = 5200. Для выбранного вентилятора применили электродвигатель марки 4А112М4УЗ нормального исполнения с частотой вращения 1445 мин^-1 мощностью 5,5 кВт. Для воздухообмена 7000 м³/ч применяем в помещении 2 вытяжные шахты с диаметром патрубка звездообразного дефлектора D_п = 0,8 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  литературы

1. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М.Кнорринга. Л., «Энергия», 1976.
2. Справочник проектировщика. Защита от шума. Под ред. Е.Я.Юдина. М., Стройиздат, 1974. 134с. Авт.: Е.Я.Юдин, И.Д.Рассадина, В.Н.Никольский и др.
3. Проектирование и расчет общеобменной вентиляции: учебное пособие / сост. Г.К.Букалов, В.А.Копнин, И.В.Сусоева, Д.А.Хмелев. – Кострома: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2008.-44с.
4. С.А.Рысин «Вентиляционные установки машиностроительных заводов». Справочник. Издание второе, переработанное и дополненное, М.-1961.
5. ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы»
6. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»