Исследование шумов и вибрации отрезных круглопильных станков
УДК 67.05
05.00.00 Технические науки
ИССЛЕДОВАНИЕ ШУМОВ И ВИБРАЦИИ ОТРЕЗНЫХ КРУГЛОПИЛЬНЫХ СТАНКОВ
Литвинов Артем Евгеньевич
к.т.н., доцент
БРШ-код:9345-4185
Скопус author Id=36988041300
Кубанский Государственный Технологический
Университет, Краснодар, Россия
UDC 67.05 Engineering sciences
INVESTIGATION OF NOISE AND VIBRATION OF CUTTING CIRCULAR SAWS
Litvinov Artem Evgenievich
Cand.Tech.Sci., associate professor
SPIN-code:9345-4185
Scopus author ID: 36988041300
Kuban State Technological University, Krasnodar,
Russia
Чукарин Александр Николаевич д.т.н, профессор БРШ-код: 5881-9764
Ростовский Государственный Университет Путей Сообщения, Ростов-на-Дону, Россия
В статье представлены результаты теоретических исследований шумообразования отрезных круглопильных станков. Практический расчет спектров шума основан на определении зависимостей звукового давления источников шума объекта исследования. В акустической системе круглопильных станков звуковая энергия излучается следующими источниками: дисковой фрезой и оправкой. Поэтому в качестве доминирующих источников шума следует выделить технологическую подсистему «фреза -оправка», обладающие немного меньшей жесткостью, чем несущая система станка и непосредственно воспринимающие силы резания при фрезеровании. Таким образом, снизить уровни звукового давления практически можно двумя способами: увеличением звукопоглощения производственного помещения и (или) уменьшением звукового давления, самого источника шума. В данной работе обоснован второй способ — уменьшение интенсивности звукового излучения источника
Ключевые слова: ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫЙ СТАНОК, ПИЛА, ШУМ, УСТОЙЧИВОСТЬ
Doi: 10.21515/1990-4665-122-026
Chukarin Alexander Nikolaevich Dr.Sci.Tech., professor SPIN-code: 5881-9764
Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russia
The article presents the results of theoretical studies of noise cutting circular sawing machines. Practical calculation of the noise spectra is based on the determination of the dependency of the sound pressure of the noise sources of the object of study. In the sound system, circular sawing machines sound energy is emitted by the following sources: disc cutter and the mandrel. Therefore, the dominant noise sources should be allocated to the technological subsystem «tool -mandrel» with a bit less rigidity than the carrier system of the machine and directly receives the cutting forces when milling. Thus, it is possible to reduce sound pressure levels in almost two ways: by increasing absorption production facilities and (or) decrease in sound pressure of the noise source. In this work, we have justified the second way — reduction of the intensity of acoustic radiation of the source
Keywords: BAND-SAW MACHINE, SAW, NOISE, STABILITY
Расчет шума и звуковой вибрации рассматриваемого оборудования основан на главных положениях статистической теории акустики: акустический сигнал широкополосный, звуковое поле в производственном помещении диффузное, источники звука одновременно излучают звуковую энергию, акустическая мощность источников постоянная. Такие
допущения позволяют получить достоверные результаты для практических целей, начиная с частоты со среднегеометрическим значением 125 Гц, т.е. начиная с третьей октавы.[1-12] Для металлорежущего оборудования превышение санитарных норм практически для всех типов станков наблюдается с четвертой октавы со среднегеометрической частоты 250 Гц.
Условия расположения станка в производственном помещении таковы, что габаритные размеры самого станка того же порядка, что и производственного помещения. Поэтому процесс шумообразования в рабочей зоне следует рассматривать для источников, расположенных в соразмерных помещениях. В этом случае зависимость для уровней шума приведена к виду:
Ь = Ь 10Ь —1 20к г 8, (2.1)
р ^ 2кг2 В )
где Ьр — уровни звукового давления источника шума, дБ;
г — расстояние от источника до рабочей зоны, м;
С — коэффициент, учитывающий влияние ближнего звукового поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния между акустическим центром источника к линейному размеру источника;
В — постоянная помещения, 1/м ;
у — коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового
поля
ВВ
у = 1 — 0,3 — при 1 < — < 1,5
—
у = 0,55 при — > 1,5
$ — площадь внутренней поверхности производственного помещения, м2.
В а$
$ 1 -а
а — среднее значение коэффициента звукопоглощения помещения. Для рассматриваемой планировки и компоновки станка выражение (2.1) приведено к виду:
Ь = Ьр 20^ г 10^
с
0,12 1 — 1,3 а — —
г а Б
14. (2.2)
Практический расчет спектров шума основан на определении зависимостей звукового давления источников шума объекта исследования.
В акустической системе круглопильных станков звуковая энергия излучается следующими источниками: дисковой фрезой и оправкой. Поэтому звуковое давление в формуле (2.1) определяется по принципу энергетического суммирования:
Ь = 1018 (Кф 1001Ь 100,1Ь2), (2.3)
где Ь1 и Ь2 — уровни звукового давления, создаваемые фрезами и оправкой колесных пар (соответственно), дБ;
Кф — количество фрез на оправке.
Несущая система рассматриваемого станка представляет собой конструкцию, обладающую значительной массой и виброустойчивостью. Кинематика станка достаточно проста и обеспечивает бесступенчатое изменение частот вращения 70-180 об/мин. Поэтому можно предположить, что звуковым излучением несущей системы можно пренебречь. Вместе с тем при величинах глубины резания до 8 мм возникают значительные технологические нагрузки. Поэтому в качестве доминирующих источников шума следует выделить технологическую подсистему «фреза — оправка», обладающие немного меньшей жесткостью, чем несущая система станка и непосредственно воспринимающие силы резания при фрезеровании.
С учетом выполнения санитарных норм шума зависимость (2.1) приведена к следующему виду:
с
Lp = 4 — 101в
0,12 1 -1,3 а S г а г ^ J
14, (2.4)
где а — средний коэффициент звукопоглощения производственного помещения;
£ — площадь поверхности производственного помещения, м2;
Ьс — предельно-допустимые октавные уровни звукового давления, дБ.
Таким образом, снизить уровни звукового давления практически можно двумя способами: увеличением звукопоглощения производственного помещения и (или) уменьшением звукового давления, самого источника шума. В данной работе обоснован второй способ -уменьшение интенсивности звукового излучения источника.
Моделью источника шума дисковой фрезы принята круглая пластина, защемленная в центре. Звуковое давление (Р) и собственные частоты колебаний (/) для такого источника определяются следующими зависимостями.
Для выбранного типа излучателя звука на основе работ [2- 14] зависимость для расчета звукового давления фрезы определяется следующим образом:
р =
Вг
ЕН3
2 , (2.5)
3(1 -т2)Р
где ¥к — скорость колебаний колеса на собственных частотах, м/с; В — диаметр, м;
Е — модуль упругости, Па; Н — толщина, м; т — коэффициент Пуассона; р — плотность материала, кг/м .
Для оправки в качестве источника шума принят цилиндр ограниченной длины. Поскольку источники, излучающие звук в замкнутое
пространство, рассматриваются как ненаправленные, то звуковое давление и собственные частоты колебаний таких источников определяются следующими выражениями на основе работ [2-14]: — для условий шарнирного закрепления
Рк 2
Р = 9,5 (/кРк2В)0,5; А «
ЕЗ
шг
т 211 Ч
где I — длина источника, м;
т 4
З — момент инерции, м ;
т0 — распределенная масса, кг/м;
к — коэффициент, определяющий собственную частоту колебаний; — для условий жесткого закрепления:
(2.6)
/к =
» 2(к 1) 1″ р ЕЗ
_ 2 _ 21Д/ т0
(2.7)
Для стальных фрезы и оправки зависимости звукового давления и собственные частоты колебаний приведены к следующему виду: фреза:
Р = 6,7 • 10
-А1,5 /к = 2.5. 103 М
з ‘ к
т • Я Я
оправка:
— для условий шарнирного закрепления:
(2.8)
Р = 3,5 10
3 -ккВ1,5 т
Г ! °’25 V М у
(2.9)
— для условий жесткого закрепления:
Р = 2.5* 103 » 2(к 1) 1″ В1’5 Г 1 Л
_ 2 _ V М,
,0.25
—
(2.10)
где М — масса, кг.
На этой основе определены уровни звукового давления источников фреза:
h
L2 = 20lg Vkk 20lg — 154. (2.11)
r
оправка:
— для условий шарнирного закрепления:
Ь2 = 20^ ¥кк — 201g г 30^ й 51^-^ 165; (2.12)
— для условий жесткого закрепления:
Ь2 = 20^ ¥к (2к 3) — 20^ г 301g й 51^-^ 162. (213)
Как видно из полученных зависимостей для расчета спектров шума необходимо определить скорости колебаний соответствующих источников на их собственных частотах колебаний.[10-22]
Список литературы
1. Проектирование металлорежущих станков / ShinnoHidenori, HashisumeHitoshi//Nohonkikaigakkaironbunshu/ C-Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. C. -1999. -№636. — С. 399-405.
2. Защитное устройство станка. Safetysecuringdevice: Заявка 0665405 А1 ЕВП, МКИ F 16 Р 3/08/Sugimotonoboru, TheNipoonsignalCo/LTD, Yamataka&Co. -Ltd. # 93913483.7; Заявл. 4.6.93; Опубл. 2.8.95.
3. Ограждение станка. Fatlenbald, insbesondereFalwand: Заявка 4437766 Германия, МКИ F 16 J 3/04/ bunselmeyer Dieter; Moller WerkeGmbh.-№ 4437766/5; Заявл. 24.10.94; Опубл. 25.4.96.
4. Защитные экраны многоцелевых станков. Protectiveshield // Mod. Mach. Shop. -1998. -71, -№5. — 257 с.
5. Шумозащитные устройства. OffenZellen// Production. -1997, №38. — С. 20.
6. Чукарин А.Н. Теория и методы акустических расчетов и проектирования технологических машин для механической обработки // А.Н. Чукарин. — Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2005. — 152 с.
7. Чукарин А.Н., Каганов В.С. Звукоизлучение заготовки при токарной обработке // Борьба с шумом и звуковой вибрацией. -М., 1993. — С. 21-24.
8. Заверняев Б.Г., Попов Р.В., Чукарин А.Н. Влияние режимов резания на виброакустические характеристики металлорежущих станков // XI Всесоюзная акустическая конференция: Аннотация докл. -М., 1991. — С. 49.
9. Чукарин А. Н. Акустическая модель системы деталь-инструмент при токарной обработке // Надёжность и эффективность станочных и инструментальных систем. -Ростов н/Д, 1993. — С. 19-28.
10. Балыков И.А., Чукарин А.Н., Евсеев Д.З. Влияние процессов резания на шум фрезерных станков // Новое в безопасности и жизнедеятельности и экологии: Сб. ст. докл. конф., Санкт-Петербург 14-16 октября. -Санкт-Петербург, 1996. — С. 222-223.
11. Балыков И. А. О расчёте шума, излучаемого заготовкой при фрезеровании / Донской гос. тех. ун-т. -Ростов-н/Д, 1996. -Деп. в ВИНИТИ 16.08.96, № 2687-В96.
12. Чукарин А.Н., Балыков И.А. Экспериментальные исследования шума и вибрации фрезерных станков / Донской гос. тех. ун-т. -Ростов-н/Д, Деп. в ВИНИТИ 16.08.96, № 2687-В96.
13. Гергерт В.А., Месхи Б.Ч. Математическое моделирование шумообразования системы инструмент-заготовка при фрезеровании и шлифовании // Строительство -2003: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. / РГСУ. -Ростов н/Д, 2003. — С. 50-57.
14. Замшин В.А. Математическое моделирование шумообразования системы «заготовка-инструмент» заточных станков / В.А. Замшин, Г.Ю. Виноградова, А.Н. Чукарин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. -2006. -№3. -С. 112-118.
15. Литвинов А.Е., Чукарин А.Н., Корниенко В.Г. Экспериментальные исследования шумов и вибрации на ленточнопильных станках. Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ.-2022.-№69(05)
16. Литвинов А.Е., Сухоносов Н.И., Корниенко В.Г. Ленточно-отрезной станок (патент) № 2548853 МПК B23D 55/08 (2006.01) по заявке № 2022154955/02 от 10.12.2022.
17. Litvinov A.E. Improving tool life and machining precision in band saws. Russian engineering research 2022 г. № 9 с.761-760
18. Литвинов А.Е. Некоторые аспекты шумообразования отрезных ленточнопильных станков. Сборник статей студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей международной конференции «Векторы развития науки» 2022 г. с 7475
19. Литвинов А.Е. Методика расчета ленточной пилы на прочность и усилия натяжения для обеспечения устойчивости резания//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) №9(113)2022 г
20. Литвинов А.Е. Оценка влияния резонансной частоты колебаний системы «пила-направляющая пилы» на процесс резания ленточными пилами//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ)№2(96)2022 г .
21. Литвинов А.Е. Технические решения по повышению стойкости режущего инструмента и улучшению эксплуатационных свойств ленточнопильных металлорежущих станков/А.Е. Литвинов, В.Г, Корниенко//Сборник международной конференции «Современное состояние и перспективы развития технических наук» 2022 г. с 49-51
22. Литвинов А.Е. Износ и производительность, как основные факторы, влияющие на процесс резания на ленточнопильных станках//Современные проблемы науки и образования № 6, 2022 г. С. 42
References
1. Proektirovanie metallorezhushhih stankov / ShinnoHidenori, HashisumeHitoshi//Nohonkikaigakkaironbunshu/ C-Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. C. -1999. -№636. — S. 399-405.
2. Zashhitnoe ustrojstvo stanka. Safetysecuringdevice: Zajavka 0665405 A1 EVP, MKI F 16 R 3/08/Sugimotonoboru, TheNipoonsignalCo/LTD, Yamataka&Co. -Ltd. # 93913483.7; Zajavl. 4.6.93; Opubl. 2.8.95.
3. Ograzhdenie stanka. Fatlenbald, insbesondereFalwand: Zajavka 4437766 Germanija, MKI F 16 J 3/04/ bunselmeyer Dieter; Moller WerkeGmbh.-№ 4437766/5; Zajavl. 24.10.94; Opubl. 25.4.96.
4. Zashhitnye jekrany mnogocelevyh stankov. Protectiveshield // Mod. Mach. Shop. -1998. -71, -№5. — 257 s.
5. Shumozashhitnye ustrojstva. OffenZellen// Production. -1997, №38. — S. 20.
6. Chukarin A.N. Teorija i metody akusticheskih raschetov i proektirovanija tehnologicheskih mashin dlja mehanicheskoj obrabotki // A.N. Chukarin. — Rostov n/D: Izdatel’skij centr DGTU, 2005. — 152 s.
7. Chukarin A.N., Kaganov V.S. Zvukoizluchenie zagotovki pri tokarnoj obrabotke // Bor’ba s shumom i zvukovoj vibraciej. -M., 1993. — S. 21-24.
8. Zavernjaev B.G., Popov R.V., Chukarin A.N. Vlijanie rezhimov rezanija na vibroakusticheskie harakteristiki metallorezhushhih stankov // XI Vsesojuznaja akusticheskaja konferencija: Annotacija dokl. -M., 1991. — S. 49.
9. Chukarin A.N. Akusticheskaja model’ sistemy detal’-instrument pri tokarnoj obrabotke // Nadjozhnost’ i jeffektivnost’ stanochnyh i instrumental’nyh sistem. -Rostov n/D, 1993. — S. 19-28.
10. Balykov I.A., Chukarin A.N., Evseev D.Z. Vlijanie processov rezanija na shum frezernyh stankov // Novoe v bezopasnosti i zhiznedejatel’nosti i jekologii: Sb. st. dokl. konf., Sankt-Peterburg 14-16 oktjabrja. -Sankt-Peterburg, 1996. — S. 222-223.
11. Balykov I.A. O raschjote shuma, izluchaemogo zagotovkoj pri frezerovanii / Donskoj gos. teh. un-t. -Rostov-n/D, 1996. -Dep. v VINITI 16.08.96, № 2687-V96.
12. Chukarin A.N., Balykov I.A. Jeksperimental’nye issledovanija shuma i vibracii frezernyh stankov / Donskoj gos. teh. un-t. -Rostov-n/D, Dep. v VINITI 16.08.96, № 2687-V96.
13. Gergert V.A., Meshi B.Ch. Matematicheskoe modelirovanie shumoobrazovanija sistemy instrument-zagotovka pri frezerovanii i shlifovanii // Stroitel’stvo — 2003: Materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. / RGSU. -Rostov n/D, 2003. — S. 50-57.
14. Zamshin V.A. Matematicheskoe modelirovanie shumoobrazovanija sistemy «zagotovka-instrument» zatochnyh stankov / V.A. Zamshin, G.Ju. Vinogradova, A.N. Chukarin // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putej soobshhenija. -2006. -№3. -S. 112-118.
15. Litvinov A.E., Chukarin A.N., Kornienko V.G. Jeksperimental’nye issledovanija shumov i vibracii na lentochnopil’nyh stankah. Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal KubGAU.-2022.-№69(05)
16. Litvinov A.E., Suhonosov N.I., Kornienko V.G. Lentochno-otreznoj stanok (patent) № 2548853 MPK B23D 55/08 (2006.01) po zajavke № 2022154955/02 ot 10.12.2022.
17. Litvinov A.E. Improving tool life and machining precision in band saws. Russian engineering research 2022 g. № 9 s.761-760
18. Litvinov A.E. Nekotorye aspekty shumoobrazovanija otreznyh lentochnopil’nyh stankov. Sbornik statej studentov, aspirantov, molodyh uchenyh i prepodavatelej mezhdunarodnoj konferencii «Vektory razvitija nauki» 2022 g. s 74-75
19. Litvinov A.E. Metodika rascheta lentochnoj pily na prochnost’ i usilija natjazhenija dlja obespechenija ustojchivosti rezanija//Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU) №9(113)2022 g
20. Litvinov A.E. Ocenka vlijanija rezonansnoj chastoty kolebanij sistemy «pila-napravljajushhaja pily» na process rezanija lentochnymi pilami//Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU)№2(96)2022 g .
21. Litvinov A.E. Tehnicheskie reshenija po povysheniju stojkosti rezhushhego instrumenta i uluchsheniju jekspluatacionnyh svojstv lentochnopil’nyh metallorezhushhih stankov/A.E. Litvinov, V.G, Kornienko//Sbornik mezhdunarodnoj konferencii «Sovremennoe sostojanie i perspektivy razvitija tehnicheskih nauk» 2022 g. s 49-51
22. Litvinov A.E. Iznos i proizvoditel’nost’, kak osnovnye faktory, vlijajushhie na process rezanija na lentochnopil’nyh stankah//Sovremennye problemy nauki i obrazovanija № 6, 2022 g. S. 42
Снижение шума при обработке металлов резанием
Основные источники шума станков можно разделить на 5 групп:
1. Зубчатые передачи – главного и вспомогательного движения, коробки передач.
2. Гидравлические агрегаты.
3. Электродвигатели.
4. Направляющие трубы токарных автоматов.
5. Прочие резания.
Кроме того, источником шума являются:
– подшипники;
– ременные передачи;
– кулачковые механизмы;
– дисковые муфты.
Насосы и электродвигатели должны монтироваться на виброизоляторах. На участках токарных автоматов источником шума являются удары обрабатываемого прутка по стенкам направляющих труб. Разработано большое количество конструкций малошумных направляющих труб.
Самым эффективным методом снижения шума при обработке металлов резанием является оснащение станка подвижными кожухами, герметично закрывающими зону резания. Обычные кожухи изготавливаются из листового железа, предназначены они только для защиты оператора от попадания эмульсии и стружки. Звукоизолирующий кожух состоит из 2-х слоев листового железа, между которыми находится демпфирующий материал. Места контакта кожуха уплотнены вибропоглащающим материалом.
Кожухи и ограждения на станке, предназначенные для устранения случайного контакта человека с подвижным механизмом, необходимо выполнять герметичными, стенки должны быть многослойными или иметь демпфирующее покрытие.
Уровни силы производственных шумов (в дБ):
– обдирочный станок 95-105;
– токарный станок 93-96;
– строгальный станок 97;
– кузнечный цех 98;
– штамповочный цех 112;
– клепальный цех 117;
– реактивный двигатель до 130 (болевой порог человека);
– ракетный двигатель до 170.
Аэродинамические шумы являются главной составляющей шума вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания и др. В двигателе внутреннего сгорания основным источником шума является шум систем выпуска и впуска. Аэродинамический шум в источнике может быть снижен увеличением зазора между лопаточными венцами, подбором соотношения чисел направляющих и рабочих лопаток; улучшением аэродинамических характеристик приточной части компрессоров, турбин и т. п. Часто меры по ослаблению аэродинамических шумов в источнике оказываются недостаточными, поэтому применяется звукоизоляция источников и установка глушителей.
Гидродинамические шумы возникают вследствие:
– стационарных;
– нестационарных процессов в жидкостях (кавитация, турбулентность потока, гидравлический удар).
Меры борьбы:
– улучшение гидродинамических характеристик насосов;
– выбор оптимальных режимов работы;
– при гидроударах – правильное проектирование и эксплуатация гидросистемы.
Электромагнитные шумы возникают в электромашинах и оборудовании. Причины – взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных магнитных полей.
Меры защиты:
– конструктивные изменения в электромашинах, например, изготовление скошенных пазов якоря ротора;
– в трансформаторах – более плотная прессовка пакетов, использование демпфирующих материалов.
Интенсивный шум, вызванный вибрацией, можно уменьшить покрытием вибрирующей поверхности материалом с большим внутренним трением (резина, асбест, битум), при этом часть звуковой энергии поглощается. Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах материала. Наиболее часто в качестве звукопоглощающей облицовки применяется конструкция в виде слоя однородного пористого материала определенной толщины, укрепленного непосредственно на поверхности ограждения либо отнесенного от него на некоторое расстояние (рис. 1.2.).

Рис. 1.2. Звукопоглощающая облицовка
1 – стена (потолок); 2 – звукопоглощающий материал; 3 – защитная оболочка; 4 – защитный перфорированный слой; 5 – воздушный промежуток
Если стены помещения выполнены прозрачно или площадь свободной поверхности недостаточна для установления плоской звукопоглощающей облицовки, для уменьшения шума применяют объемные штучные звукопоглотители (рис. 1.3.). Это объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку равномерно по помещению на определенной высоте.

Рис. 1.3. Объемные штучные звукопоглотители
В настоящее время применяются звукопоглощающие материалы:
– ультратонкое;
– стекловолокно;
– капроновое волокно;
– минеральная вата;
– древесно-волоконные плиты;
– пористый поливинилхлорид.
Звукоизоляция – это метод снижения шума путем создания конструкций, препятствующих распространению шума из одного в другое изолированное помещение.
Звукоизолирующие конструкции изготавливают из плотных твердых материалов (металл, дерево, пластмасса), хорошо препятствующих распространению шума. Звукоизоляция однородной перегородки R, дБ может быть определена по формуле:
(3)
где m – масса 1 м2 перегородки, кг;
f – частота, Гц.
Шумные агрегаты можно изолировать с помощью звукоизолирующих кожухов, которые следует устанавливать без жестких связей с оборудованием. Для увеличения эффективности звукоизоляции внутреннюю поверхность кожухов облицовывают звукопоглащающими материалами (рис. 1.4.).

Рис. 1.4. Звукоизоляция кожуха
1 – источник шума; 2 – звукопоглощающий материал; 3 – глушитель шума
Эффективность (звукоизоляция) кожухов определяется по формуле:
(4)
где a – коэффициент звукопоглощающей облицовки;
R – звукоизоляция однородной перегородки, дБ.
Звукоизолирующие перегородки и звукопоглощающие кабины эффективно снижают только воздушный шум, но в производстве часто встречается и структурный шум (при работе вентиляторов, компрессоров, кузнечных молотов, насосов и др.). Вибрация этих машин в виде упругих волн распространяется от фундаментов по конструкции здания во все помещения, где и проявляется в виде шума. Ослабление такого шума достигается виброизоляцией и вибропоглощением.
Виброизоляция устраняет жесткие связи между неуравновешенными машинами и конструкцией здания за счет применения упругих прокладок (пружин, резины) (рис. 1.5.).

Рис. 1.5. Виброизоляция
1 – фундамент; 2 – амортизаторы; 3 – электродвигатель; 4 – насос,
компрессор; 5 – вентиль; 6 – упругая прокладка; 7 — кронштейн
Снижение вибрации, распространяющейся по трубопроводам вентиляции, достигается устройством разрывов в отдельных участках трубопроводов с установкой в эти участки мягких вставок из брезента (резины).
Для защиты работающих от прямого воздействия шума используют экраны, установленные между источником шума и рабочим местом (рис. 1.6.).

Рис. 1.6. Экранирование рабочего места
1 – экран; 2 – звукопоглощающая облицовка; 3 – оборудование; 4 – рабочее место
Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Для уменьшения шума аэродинамических установок и устройств применяют в основном глушители шума. Они разделяются на:
– активные;
– реактивные;
– комбинированные.
Активные – поглощают шум, реактивные – отражают энергию обратно к источнику. Экранные глушители устанавливаются на выходе из канала в атмосферу или на входе в канал (рис. 1.7.).

а) б) в)

г) д) е)
Рис. 1.7. Разновидности экранных глушителей
звукопоглощающий материал;
металлический лист
На высоких частотах эффект их установления достигает 10-25 дБ. Большое значение имеют расстояние от экрана до канала и диаметр экрана; чем ближе расположен экран и чем больше его диаметр, тем эффективнее его установка. Снижение производственного шума может быть достигнуто рациональной планировкой цехов и предприятий. При планировке предприятия наиболее шумные цеха должны быть сконцентрированы в одном-двух местах. Между шумными цехами и тихими помещениями (заводоуправление, конструкторское бюро) должны быть размещены зеленые насаждения и соблюдаться необходимое расстояние. Внутри здания тихие помещения необходимо размещать вдали от шумных, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждений с хорошей изоляцией.
Общие технические решения не всегда позволяют снизить шум и вибрацию до допустимых величин. В этих случаях применяют индивидуальные защитные средства. К ним относят:
– вкладыши;
– наушники;
– шлемы.
Вкладыши в виде мягких тампонов из ультратонкого волокна, иногда пропитанных воском и парафином, жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) вставляют в слуховой аппарат и снижают шум на 5-20 дБ. Широкое применение нашли «Беруши».
В промышленности широко применяют наушники ВЦНИИОТ, снижающие уровень звукового давления от 7 до 38 дБ. При воздействии шумов с высокими уровнями (>120 дБ) вкладыши и наушники не обеспечат необходимой защиты, так как шум действует непосредственно на мозг человека. В этих случаях применяют шлемы.
К средствам индивидуальной защиты рук от воздействия вибрации относятся:
– виброзащитные рукавицы или перчатки;
– прокладки или пластины, снабженные креплениями для рук.
Также необходимо соблюдение рационального режима труда и выполнение гигиенических мероприятий: 10 минутный перерыв после 1 часа работы, гигиенические ванны для кистей рук, душ после работы, ультрафиолетовое облучение.
§
В машиностроении основным источником инфразвука являются:
– ДВС;
– реактивные двигатели;
– вентиляторы;
– поршневые компрессоры.
При действии инфразвука с уровнями 100-120 дБ возникают головные боли, осязаемое движение барабанных перепонок, снижение внимания и работоспособности, появление чувства страха, нарушение функции вестибулярного аппарата.
Основные мероприятия по борьбе с инфразвуком:
– повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимального излучения в области слышимых частот;
– устранение низкочастотных вибраций;
– установка глушителей реактивного типа.
При инфразвуке первостепенной является борьба с этим вредным производственным фактором в источнике его возникновения.
Ультразвукнаходит широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, машиностроении, металлургии и т. д. Частота применения ультразвука более 20 кГц, мощность – до нескольких киловатт. Ультразвук оказывает вредное воздействие на организм человека. У работающих наблюдается нарушение нервной системы, изменение давления, состава и свойства крови. Часты жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности.
В соответствии с ГОСТ 12.1.001-83 нормы распространяются на уровни звукового давления, создаваемые на рабочем месте колебаниями воздушной среды с частотами более 11,2 кГц. Допустимые уровни звукового давления нормируются в третьоктавных полосах частот и имеют следующие значения:
– 12,5 кГц – 80 дБ;
– 16 кГц – 90 дБ;
– 20 кГц – 105 дБ;
– 25 и больше – 110 дБ.
Защита от действия ультразвука обеспечивается:
– использованием в оборудовании более высоких рабочих частот;
– устройством экранов между оборудованием и работающим;
– размещением ультразвуковых установок в специальных помещениях, кабинетах;
– дистанционным управлением, облицовкой отдельных помещений и кабинетов звукопоглощающими материалами;
– организационно-профилактическими мероприятиями – инструктаж, выбор рациональных режимов труда и отдыха, применение средств индивидуальной защиты.
§
§
Сосуд, работающий под давлением, представляет собой герметически закрытую емкость, предназначенную для ведения химических или тепловых процессов, а также для хранения, перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением.
Госнадзорохрантруда утвердил «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», в которых определяются требования к устранению, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Эти правила распространяют свои действия на:
1) сосуды, работающие под давлением выше 0,07 МПа;
2) цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50° С выше 0,07 МПа;
3) сосуды, цистерны для хранения, перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением газа выше 0,07 МПа;
4) баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением выше 0,07 МПа.
Правила не распространяются на сосуды и баллоны емкостью не более 25 л, у которых произведение емкости на рабочее давление в атмосферах не более 200, а также части машин, не представляющих собой самостоятельных сосудов (цилиндры двигателей паровых и воздушных машин и компрессоров, конструктивно встроенных в компрессор).
При нарушении требований к конструкции, монтажу и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, возможен взрыв. Последствиями взрыва могут быть:
– разрушение оборудования, зданий, сооружений;
– травмирование людей отлетающими частями разорвавшегося сосуда;
– отравление вредными веществами;
– поражение пламенем, горючими газами, паром, жидкостью.
Работа взрыва (Дж) при адиабатическом расширении газа может быть определена по формуле:
(5)
где Р1 – начальное давление в сосуде, МПа;
Р2 – конечное давление в сосуде, МПа;
V – начальный объем газа, м3.
Показатель адиабаты:
(6)
где Ср – удельная теплоемкость газа при постоянном давлении, Дж/кг.град.;
Сv – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме, Дж/кг. град.
Мощность взрыва (кВт):
(7)
где t – время действия взрыва, с.
Так как время взрыва очень малая величина (с), то мощность взрыва при разрыве сосуда достигает огромной величины. Так, например, мощность взрыва сосуда со сжатым воздухом V=1 м3, Р=12 атм (1,2 МПа) и t=0,1 с составляет N=28100 кВт.
Для обеспечения нормальных условий эксплуатации все сосуды должны быть снабжены:
– приборами для измерения давления и температуры среды;
– предохранительными устройствами;
– запорной арматурой;
– указателем уровня жидкости.
Кроме предохранительного клапана сосуд может быть снабжен предохранительной мембраной, которая должна иметь заводское клеймо с указанием давления, разрываемого пластину (ВНИИТБХП).
На каждый сосуд после установки и регистрации наносится следующая запись:
– регистрационный номер;
– разрешенное давление;
– дата предстоящего внутреннего осмотра и гидравлических испытаний.
К обслуживанию допускаются лица не моложе 18-летнего возраста, прошедшие:
– производственное обучение;
– аттестацию в квалификационной комиссии;
– инструктаж по безопасности обслуживания сосудов.
§
Баллоны являются разновидностью сосудов, но к ним предъявляются дополнительные требования. Для предупреждения неправильного присоединения баллона, в результате чего могут образоваться взрывоопасные смеси, запорные вентили изготовляют различных размеров и с различной резьбой (левой, правой). Баллоны имеют отличительные цвета окраски и надписей.
Поступающие на наполнение баллоны должны иметь остаточное давление:
– для сжатых газов не менее 0,05 МПа;
– для растворенного ацетилена не менее 0,05 МПа и не более 0,1 МПа.
Остаточное давление необходимо для того, чтобы определить, каким газом был наполнен баллон и не допустить проникновения в него другого газа или жидкости.
Баллоны снабжены редуктором, предназначенным для понижения давления газа, находящегося в баллоне до величины рабочего давления. Редуктор имеет два манометра – давление в баллоне и рабочее давление. Баллоны, предназначенные для сжиженных газов, должны иметь указатели уровня максимальной заполненности объема баллона.
Склады должны быть одноэтажными с покрытием легкого типа и не иметь чердачных перекрытий, выполнены из несгораемых материалов не ниже II степени огнестойкости. Окна и двери должны открываться наружу. Должна быть естественная и механическая вентиляция. Хранить баллоны необходимо в вертикальном положении в специально оборудованных гнездах. Транспортируют баллоны с газом в горизонтальном положении, с прокладками между ними, укладываются вентилями в одну сторону.
Совместная транспортировка наполненных и порожних кислородных и ацетиленовых баллонов на всех видах транспорта запрещена.
Баллоны, наполненные сжиженным газом, должны иметь газовый (паровой) объем над уровнем жидкости. Степень наполнения определяется инструкциями заводов-наполнителей.
§
Согласно ГОСТ 12.2.016-81 – «Оборудование компрессорное. Общие требования безопасности.» – компрессорное оборудование объединяет стационарные и передвижные компрессоры и компрессорные установки всех видов.
При работе компрессорного оборудования возможно повышение температуры или давления сжимаемого газа, что может вызвать взрыв.
С повышением температуры усиливается разложение смазочного газа, используемого для смазки компрессоров.
Смазочные масла при повышении температуры частично испаряются и в виде тумана проникают в цилиндры, образуя с засасываемым воздухом взрывоопасные смеси. При концентрации в воздухе 6-10% масляных паров и температуре около 200°С смесь может взрываться. Такая опасность устраняется охлаждением компрессора в целом или его ступеней применением открытой системы охлаждения.
Компрессоры должны иметь:
– предохранительные;
– сигнализирующие;
– блокировочные устройства,
срабатывающие автоматически и обеспечивающие последовательность выполнения технологических операций и защиту оборудования от перегрузок.
Компрессоры и трубопроводы тщательно заземляют для отвода статистического электричества.
Воздух для компрессоров должен поступать чистым, для этого устанавливаются фильтры.
При большой производительности и заборе воздуха снаружи помещения необходимо забирать не менее чем в 3 метрах от уровня земли.
Компрессоры снабжены контрольно-измерительной аппаратурой:
– манометрами;
– термометрами;
– автоматическими регуляторами давления;
– предохранительными клапанами
– запорными приспособлениями.
Для смазки цилиндров компрессоров применяется специальное масло с температурой вспышки 220-240°С , т. е. с большей, чем температура сжимаемого воздуха.
При работе компрессора показания приборов проверяются не реже, чем через 2 часа, и их показания записываются в журнал учета работы компрессора. Рабочие манометры проверяются не реже одного раза в 6 месяцев.
§
Требования к паровым котлам устанавливаются ГОСТ 12.2.096-83 – «Котлы паровые с рабочим давлением пара до 0,07 МПа. Требования безопасности.»
Наибольшая опасность при их эксплуатации – взрыв. Аварии паровых котлов могут возникнуть из-за недостаточности в них воды, неисправности питателей и водоуказательных приборов, плохого знания правил ТБ или слабой производственной дисциплины. Представляет опасность образование и скопление накипи на отдельных элементах котла при нерегулярной его чистке. По этой причине может образоваться выпуклость, которая приводит к разрыву стенки. Неудовлетворительный водный режим представляет опасность для котла по следующим причинам:
– накипь, имея низкий коэффициент теплопроводности, способствует перегреву стенок и размягчению металла;
– умягченная вода при значительной щелочности вызывает межкристаллитную коррозию, которую называют еще каустической хрупкостью;
– содержание в питательной воде кислорода и углекислого газа вызывает электрохимическую коррозию.
Недостаток воды в котле может привести к взрыву, поэтому устанавливают приборы, контролирующие уровень воды в котле и температуру, устанавливают устройства, автоматически подающие звуковую или световую сигнализацию при снижении уровня воды в котле до минимума.
Паровые и водогрейные котлы устанавливаются в специальных помещениях – котельных, в которых должно быть не менее 2-х выходов. Кровля должна быть легко сбрасываемой. Устройство котельных в полуподвальных помещениях допускается только при использовании водогрейных котлов с температурой до 100°С или паровых котлов с давлением до 0,07 МПа.
§
Средства индивидуальной защиты в зависимости от назначения подразделяют на следующие классы:
– изолирующие костюмы;
– средства защиты органов дыхания;
– спецобувь;
– средства защиты рук, головы, лица, глаз, органов слуха и т. д.
Все применяемые в машиностроении средства коллективной защиты работающих по принципу действия можно разделить на:
– оградительные;
– предохранительные;
– блокирующие;
– сигнализирующие;
– системы дистанционного управления;
– специальные.
Оградительные устройства препятствуют попаданию человека в опасную зону.
Конструктивно оградительные устройства могут быть:
– стационарными;
– подвижными;
– переносными.
Стационарные устройства пропускают обрабатываемую деталь, но не пропускают руки рабочего.
Подвижные устройства –на станках.
Переносные устройства – ремонтные и наладочные работы, предохраняют от механических травм и ожогов.
Предохранительные устройства предназначены для автоматического отключения подвижных агрегатов и машин при нарушении нормального режима работы. К ним относят:
– ограничители хода в горизонтальных и вертикальных направлениях;
упоры;
– концевые выключатели;
– предохранительные клапаны;
– мембраны.
Вводятся слабые звенья в цепи машин:
– срезные штифты и шпонки;
– фрикционные муфты;
– плавкие предохранители.
Слабые звенья могут быть:
– с автоматическим восстановлением кинематической цепи;
– с необходимостью замены разрушенного элемента слабого звена (фрикционная муфта, плавкий предохранитель).
Блокировочные устройства бывают:
– механическими;
– электромеханическими;
– электрическими;
– фотоэлектрическими;
– радиационными и др.
Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждающим и тормозным либо пусковым устройством.
Электрическая блокировка применяется в электрических установках с напряжением 500 В и выше, обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения.
Электромеханическая блокировка заключается в том, что в ней роль электромагнита выполняет человек, воздействующий на механическую часть системы. Пример, электрический щиток.
Фотоэлектрическая блокировка основана на принципе преобразования в электрический сигнал светового потока, падающего на фотоэлемент – фотосопротивление. Применяется в КПЦ и механических цехах машиностроительных заводов.
Радиационная блокировка основана на применении радиоактивных изотопов.
Сигнализирующие устройства дают информацию о работе технологического оборудования, а также об опасных и вредных производственных факторах, которые при этом возникают. По назначению системы сигнализации делятся на три группы:
– оперативную;
– предупредительную;
– опознавательную.
По способу информации различают сигнализацию:
– звуковую;
– визуальную;
– комбинированную (светозвуковую)
– одоризационную (по запаху) для газов.
Системы дистанционного управления характеризуются тем, что контроль и регулирование работы оборудования осуществляют с участков, достаточно удаленных от опасной зоны. Наблюдение производят либо визуально, либо с помощью систем телеметрии и телевидения.
Специальные средства защиты используют при проектировании различных видов оборудования. К ним относятся:
– двуручное включение машин;
– системы вентиляции;
– источники света;
– глушители шума;
– защитное заземление и др.
§
§
Психофизиологическим (ПФ) факторам производственной среды необходимо уделять должное внимание при разработке систем обеспечения безопасного труда. Из мировой статистики следует, что главной причиной аварий и несчастных случаев является человек (пострадавший).
ПФ опасные и вредные производственные факторы согласно ССБТ делятся на следующие группы:
– физические перегрузки (статические, динамические);
– нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
ПФ опасные и вредные факторы приведены в ССБТ не полностью, и чтобы успешно вести профилактическую работу, необходимо иметь полную номенклатуру ПФ опасных и вредных производственных факторов, потенциально возможных в машиностроительном производстве.
Приведем в алфавитном порядке полный перечень ПФ опасных и вредных производственных факторов:
– алкоголь;
– гиподинамия;
– гипокинезия;
– динамические перегрузки;
– перенапряжение анализаторов;
– перегрузки эмоциональные и умственные;
– психофизиологическая несовместимость;
– рабочая поза;
– социальный климат;
– сонливость;
– статические перегрузки;
– стрессы;
– утомление;
– другие (табак, наркотики).
§
Алкоголь и безопасность труда несовместимы. Она определяется тем отрицательным влиянием, которое оказывает его употребление на индивидуальные качества работника, т.е. на все те качества, которые позволяют человеку на производстве избегать аварий и несчастных случаев, а в экстремальных (аварийных) условиях принимать правильные решения по обеспечению личной безопасности рабочего места, рабочей зоны, цеха.
Рассмотрим кратко механические воздействия алкоголя на человека, т. е. на характер измененияиндивидуальных качеств работника (оператора).
При поступлении алкоголя в организм человека, в первую очередь, на алкоголь реагирует нервная система. Нарушается деятельность клеток коры полушарий большого мозга, затем клеток спинного мозга и глубоких отделов головного мозга. При систематическом употреблении спиртных напитков у человека возникает специфическое заболевание – алкоголизм, при котором наступает общее расстройство всего организма. Конечной стадией алкоголизма является деградация личности, которая характеризуется повышенной раздражительностью, легкой возбудимостью, обидчивостью, суетливостью, вялостью, лживостью, склонностью к истерикам, жесткостью, трусливостью, циничностью, легкой внушаемостью, равнодушием к работе и своей судьбе и т. д.
Касаясь непосредственно обеспечения безопасности труда, необходимо помнить, что больных алкоголизмом нельзя допускать к работам повышенной опасности, а также к работам, связанным с применением различных видов спиртов и других наркотических средств.
§
Монотонность – это психическое состояние человека, вызванное однообразием восприятия или действий. Общими признаками для всех видов монотонии являются перегрузка информацией при выполнении работы или, наоборот, ее недостаток, что накладывает на состояние человека определенный отпечаток: работник теряет интерес к выполняемой работе и у него возникает состояние, которое называется производственной скукой. Монотонная работа вызывает переоценку продолжительности рабочего времени, работник с нетерпением ждет окончания рабочей смены, его клонит ко сну. Монотонная работа ухудшает экономические показатели, повышается травматизм, аварийность, растет текучесть кадров.
Основные меры по уменьшению влияния монотонности на человека:
1. Проектирование технического процесса, каждой трудовой операции при конвейерной организации труда, необходимых производству, так, чтобы сделать каждую операцию содержательной, вызывающей интерес у исполнителей. Длительность операции должна быть не менее 30 с, число элементов операции — не менее пяти.
2. Осуществлять перевод рабочих с одной на другую производственные операции в течение смены или рабочей недели.
3. Применять оптимальные режимы труда и отдыха в течение рабочего дня. При монотонной работе целесообразны частые, но короткие перерывы – от 2 до 5 минут через час или полчаса работы.
4. Устанавливать переменный ритм работы конвейера в течение рабочего дня. Недопустим принудительный темп работы: быстрый или медленный.
5. Необходимо соблюдать эстетичность производства и осуществлять музыкальное оформление производственного процесса.
§
Утомление – это процесс понижения работоспособности, временный упадок сил, возникающий при выполнении определенной физической или умственной работы.
В настоящее время общепризнанной теорией, раскрывающей механизм развития утомления, является корковая теория утомления, основателями которой были И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский. Эта теория убедительно доказывает, что усталость в человеческом организме – это сложное явление, связанное с регулирующей деятельностью центральной нервной системы и ее высшего уровня – коры больших полушарий головного мозга.
Различают:
– быстро развивающееся утомление;
– медленно развивающееся утомление.
Для предупреждения утомляемости и повышения работоспособности необходимо:
– оптимальная организация режима труда и отдыха;
– рациональная организация трудового процесса;
– эффективное обучение с целью быстрого овладения трудовыми навыками.
Работникам производства необходимо знать признаки различных форм переутомления и хронического утомления.
Первая степень переутомления характерна быстрым падением работоспособности в течении рабочего дня.
Вторая степень переутомления характеризуется снижением работоспособности против обычного уровня в первый час работы.
Хроническое переутомление определяется следующими признаками:
– ощущением утомления еще до начала работы;
– повышенной раздражительностью;
– снижением интереса к работе;
– снижением аппетита;
– потерей веса;
– нарушением сна;
– трудным засыпанием и пробуждением, бессонницей, кошмарными сновидениями;
– понижением сопротивляемости организма инфекциям, простудным заболеваниям;
– тошнотой;
– пониженным артериальным давлением.
При обнаружении признаков переутомления необходимо нормализовать режим труда и отдыха и произвести оздоровление внешней среды на рабочих местах.
Пример: Фредерик Тейлор – инженер по научному управлению сталелитейной компании «Бетлехем Стил» провел эксперимент с одним из рабочих – он работал по секундомеру. Он работал 26 минут в час, а отдыхал 34 минуты, производительность труда была почти в 4 раза больше, чем у других рабочих. Это ему удалось потому, что он отдыхал до того, как чувствовал усталость (Дейл Карнеги).
§
Основными позами человека, представляющими интерес для производства, являются позы «стоя» и «сидя», что следует учитывать, проектируя рабочее место и рабочую позу, отвечающие данному виду работы. Необходимо стремиться к тому, чтобы рабочая поза была как можно ближе к естественной позе человека.
Естественные позы «стоя» и «сидя», являясь главными позами человека, как и поза «лежа на спине», характеризуются наименьшими энергетическими затратами по сравнению с производными от них позами.
При проектировании рабочего места следует помнить, что физиологически не оправдана фиксированная рабочая поза. Кроме того, если при выполнении работы требуются большие мышечные усилия, то предпочтительна поза «стоя», а при меньших усилиях – «сидя». Работа в позе «стоя» приводит к более быстрому утомлению, чем работа в позе «сидя». Однако и та, и другая фиксированные позы вызывают нарушение кровообращения в нижних конечностях и органах тазовой области, приводящие к профзаболеваниям (геморрою, варикозному расширению вен). Поэтому целесообразно предусматривать возможность работы сидя и стоя. Пример: Дейл Карнеги беседовал с Генри Фордом незадолго до его восьмидесятилетия. Его поразил цветущий и бодрый вид. На вопрос в чем секрет, он ответил: «Я никогда не стою, если имею возможность сесть, и никогда не сижу, если могу лечь».
Знаменитый Джон Рокфеллер прославился благодаря двум выдающимся достижениям. Он накопил самое огромное богатство в мире и дожил до 98 лет. Как это ему удалось? Главная причина в том, что долголетие было у него в роду. Другой причиной была его привычка ежедневно спать полчаса в середине дня в своем кабинете. В это время даже Президент США не мог вызвать его к телефону.
§
Исследования влияния на организм человека работы в различные смены показали, что производительность труда, работоспособность, самочувствие, травматизм работающих в первую и вторую половину дня почти одинаковы. В ночное же время труд протекает на фоне снижения функционального состояния центральной нервной системы и сонливости. Она снижает производительность труда, его качество, человек становится менее защищенным от несчастных случаев и аварий.
Установлено, что сонливость при работе в ночную смену является, как правило, следствием несоблюдения суточной нормы сна.
У многих, работающих постоянно ночью, наблюдается расстройство сна. Люди, работающие в ночные смены, чаще имеют заболевания сердечно-сосудистой и нервной системы.
Профилактика сонливости при работе в ночные смены сводится к следующим основным мероприятиям:
– необходимо, чтобы работающие ночью соблюдали суточную норму сна – восемь часов;
– переход из смены в смену производить через неделю или 2 недели;
– начало смен необходимо устанавливать в 8, 16, 24 ч при 3-х сменном режиме работы и в 8, 14, 20 и 2 ч при 4-х сменном режиме работы;
– работающие в ночные смены должны в свободное время, не заниматься тяжелым физическим трудом или трудом, требующим напряжения центральной нервной системы.
Свободное время должно быть временем активного отдыха.
§
В настоящее время быстро меняется соотношение между физическим и умственным трудом. Для освоения новой технологии и современной техники требуются не только высококвалифицированные инженеры, но и рабочие новой формации. На смену рабочих, занятых физическим трудом, приходят специалисты, основная деятельность которых связана с умственным напряжением, эмоционально-умственным напряжением, творческим и умственным трудом.
Умственная деятельность (как и мышечная) – это деятельность, прежде всего, центральной нервной системы, ее высшего отдела – коры человеческого мозга.
При умственной работе, как и при физической, изменяются обменные процессы, но повышение общего обмена незначительно, происходит сужение сосудов конечностей и расширение сосудов внутренних органов, пульс изменяется незначительно, потребление кислорода мозгом увеличивается в 15-20 раз при умственной работе по сравнению с физической.
Вместе с тем, следует знать, что если для умственной работы требуется значительное нервно-эмоциональное напряжение, то возможны значительные изменения кровяного давления, пульса, повышение уровня сахара в крови.
Длительная работа, требующая эмоционально-нервного напряжения, может привести к сердечно-сосудистым и другим заболеваниям. Хорошо известно, что кардиосклероз и атеросклероз чаще встречаются у работников умственного труда.
Стресс
Широко распространенное понятие «стресс» в дословном переводе означает «напряжение». При стрессе вся деятельность организма сопровождается усилением функций каких-то систем человеческого организма: слуха, зрения, мышц и т. д. В настоящее время установлено, что стресс – это реакция адаптации к чрезвычайным, экстремальным условиям как физиологическим, так и психическим.
Для обеспечения безопасности труда необходимо организовать производственный процесс так, чтобы он исключал стрессы. Вместе с тем, необходимо, чтобы в аварийных условиях стресс не явился причиной неправильных действий и не ухудшил производственную обстановку. Поэтому очень важно в процессе профессионального обучения подготовить рабочего к работе в экстремальных и аварийных условиях так, чтобы стрессы не помешали ему в этих сложных условиях выполнить свои профессиональные обязанности.
Эффективным средством профилактики стрессов при экстремальных условиях является профессиональная подготовка на тренажерах, имитирующих аварии.
§
План
1. Общие сведения о процессе горения.
2. Причины пожаров.
3. Пожарная профилактика в машиностроении.
4. Основные методы огнетушения.
5. Классификация материалов, зданий и производств по пожарной опасности.
6. Противопожарные преграды в здании.
7. Эвакуация людей из помещения.
8. Огнегасительные вещества.
9. Первичные средства пожаротушения.
10. Пожарная сигнализация и связь.
11. Автоматические установки пожаротушения.
12. Автоматические пожарные извещатели.
13. Автоматические системы подавления взрывов.
Древнегреческий писатель Гесиод в «Теологии» так славит подвиг Прометея: «Когда боги во главе с Зевсом одержали победу над титанами и стали договариваться с людьми о жертвоприношениях, Прометей, отстаивая интересы людей, обманул богов, предоставил им худшие части жертвенного животного. Разгневанный Зевс отнял за это у людей огонь. Тогда Прометей похитил огонь с Олимпа и принёс его людям. Зевс за это велел приковать Прометея к одной из кавказских скал и послал орла, который каждый день выклёвывал его печень…».
Огонь. Люди не случайно обожествляли его!
Немыслима без огня и современная жизнь. Однако из надёжного помощника огонь может превратиться в страшную стихию и уничтожить всё на своём пути: леса, хлебные поля, строения, памятники (старины) архитектуры – всё то, что создано трудом людей за десятки и сотни лет. Нередки случаи, когда пожары уносят ничем невосполнимые человеческие жизни.
Только в США ежегодно погибает в огне более 12 тыс. человек.
Промышленные пожары причиняют большой материальный ущерб. В США ежегодные убытки от пожаров превышают 3 млрд. долларов, в Англии — около 200 млн. ф. ст. Можно с уверенностью сказать, что и в нашей стране пожары обходятся недёшево.
Борьба с пожарами является научно-технической проблемой, имеющей большое народно-хозяйственное значение. Эта проблема приобретает особую остроту в настоящее время, в период интенсификации производственных процессов с использованием особо пожароопасных веществ.
§
Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Для возникновения процесса горения требуется наличие 3-х факторов:
– горючего вещества в любом агрегатном состоянии;
– окислителя (обычно кислорода воздуха);
– источника загорания (импульса). Окислителем, кроме того, могут быть хлор, фтор, бром, окислы азота и т. д.
В зависимости от свойств горючей смеси горение может быть гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение газов). Горение твёрдых и жидких горючих веществ является гетерогенным.
Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого параметра может быть:
– дефлаграционным (в пределах нескольких м/с);
– взрывным (порядка десятка м/с);
– детонационным (тысячи м/с).
Пожарам свойственно дефлаграционное горение.
В зависимости от соотношения горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горючих смесей.
Бедными называют смеси, содержащие в избытке окислитель, их горение лимитируется содержанием горючего компонента.
К богатым относятся смеси с содержанием горючего выше стехиометрического соотношения компонентов. Горение таких смесей лимитируется содержанием окислителя.
Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции в системе. Существует три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и комбинированный цепочно-тепловой. Тепловой механизм ускорения связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры при условии аккумуляции тепла в реагирующей системе.
Цепное ускорение реакции связано с катализом химических превращений, осуществляемых промежуточными продуктами превращений, обладающими особой химической активностью и называемыми активными центрами. В соответствии с цепной теорией химический процесс осуществляется не путём непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул (радикалы, атомарные частицы).
Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному цепочечно-тепловому механизму.
Процесс горения характеризуется самовоспламенением горючей смеси и самовозгоранием горючих веществ.
Температура самовоспламенения – это температура, при которой происходит загорание горючих веществ при подводе тепла без соприкосновения с источником открытого огня.
Установлено, что процессу горения всегда предшествует медленное окисление вещества. Под воздействием внешнего источника процесс окисления ускоряется и скорость теплообразования превышает скорость теплоотвода.
Различают ещё процесс самовозгорания. Он аналогичен самовоспламенению с той лишь разницей, что самовозгорание происходит за счёт биологических или химических реакций внутреннего характера, без поступления тепла извне.
Наибольшее значение при оценке пожарной безопасности горючих веществ имеют температуры, при которых горючее вещество подготовлено к горению. Такими температурами являются температура вспышки и температура воспламенения.
Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего вещества (жидкого), при которой создаётся смесь газов или паров с воздухом, способная воспламеняться при поднесении открытого огня. При этой температуре горючего вещества сгорает только образовавшаяся при испарении (разложении) смесь паров (газов) с воздухом, но горение самого вещества не происходит.
Температурой воспламенения называется наименьшая температура горючего вещества (жидкости), при которой оно загорается от открытого источника огня или тепла и продолжает стойкое, спокойное горение после удаления этого источника.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85 под горючей жидкостью (ГЖ) понимается жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющуя t° вспышки более 61°С.
Легко воспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая t° вспышки до 61°С.
Для ЛВЖ разница между температурами вспышки и воспламенения равна 1-2°С, а для горючих жидкостей доходит до 30°С.
Горючие газы, пары, пыли (ацетилен, водород, СО, бензин, скипидар, каменноугольная пыль и др.) в смеси с кислородом воздуха способны образовывать взрывчатые смеси.
Согласно ГОСТ 12.1.010-80, взрыв – чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Взрыв сопровождается звуком. Например, при взрыве 250 гр. бензина развивается мощность более 10000 квт.
Условия взрыва:
– определённая концентрация пыле-, паро- или газо-воздушной смеси;
– импульс, способный нагреть вещество до температуры самовоспламенения (пламя, удар, адиабатическое сжатие и др.).
Взрывоопасные смеси характеризуются пределами взрываемости. Наименьшая концентрация паров, газов или пыли в воздухе, при которой возможен взрыв, называется нижним пределом взрываемости.
(8)
где а – количество атомов кислорода, необходимое для полного сгорания молекулы данного горючего вещества.
Дальнейшее увеличение концентрации делает смесь взрывоопасной. Однако при достижении какого-то значения концентрации смесь становится невзрывоопасной из-за недостатка окислителя. Такая концентрация называется верхним пределом взрываемости.
(9)
Все концентрации между нижним и верхним пределами являются взрывчатыми и определяют диапазон взрыва. Чем больше диапазон, тем опаснее смесь.
Таблица 5.1. Пределы взрываемости некоторых веществ
| Наименование вещества | ПН, % | ПВ, % |
| Бензин | 1,1 | 5,4 |
| Ацетилен | 1,5 | |
| Водород | 4,1 | |
| Метан | 5,0 | |
| Окись углерода | 12,8 |
Пожароопасность веществ характеризуется линейной (выраженной в см/с) и массовой (г/с) скоростями горения (распространением пламени и выгорания (г/м2 ´с или см/с)), а также предельным содержанием кислорода, при котором ещё возможно горение. Для обычных горючих веществ (углеводородов и их производных) это предельное содержание кислорода составляет 12-14%, для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения (водород, ацетилен, окись этилена и др.) предельное содержание кислорода составляет 5% и ниже.
§
Предотвращение пожаров и взрывов и успешная борьба с ними обеспечиваются, прежде всего, пожарно-профилактическими мероприятиями.
Пожарная профилактика является наиболее важной частью противопожарной защиты и представляет комплекс мероприятий, проводимых как в период проектирования и строительства предприятий, так и в процессе их эксплуатации.
Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на:
– организационные;
– технические;
– режимные;
– эксплуатационные.
Организационные мероприятия предусматривают:
– правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта;
– правильное содержание зданий, территории;
– противопожарный инструктаж рабочих и служащих;
– организацию ДПД, пожарно-технических комиссий;
– издание приказов по вопросам усиления пожарной безопасности и т.д.
К техническим мероприятиям относятся:
– соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводки и оборудования, отопления, вентиляции, освещения;
– правильное размещение оборудования.
К мероприятиям режимного характера относится:
– запрещение курения в не установленных местах;
– производства сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и др.
Эксплуатационными мероприятиями являются:
– своевременные профилактические осмотры;
– ремонты;
– испытания.
§
Согласно строительным нормам и правилам все строительные материалы и конструкции по степени возгораемости делятся на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Несгораемыми считаются конструкции, выполненные из несгораемых материалов. Несгораемые материалы под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (красный и силикатный кирпич, асбоцемент, минеральная вата и др.).
Трудносгораемыми считаются конструкции, выполненные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищённых от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов. Эти материалы под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но только при наличии источника огня (бетон с органическими наполнителями, древесина, подвергнутая глубокой пропитке огнезащитными составами, войлок, смоченный в глине, саман и др.).
Если конструкция выполнена из сгораемых материалов и не защищена от высоких температур или огня, то она будет сгораемой.
Способность конструкций сопротивляться воздействию пожара в течении определённого времени, сохраняя при этом обычные эксплуатационные функции, называется огнестойкостью.
Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости, представляющим собой время в часах от начала испытания конструкций по стандартному температурному режиму до возникновения одного из следующих признаков:
– образование в конструкции отверстий или трещин;
– повышение температуры от исходной на необогреваемой стороне в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С;
– потерей конструкции несущей способности и обрушения.
По огнестойкости, характеризуемой группой возгораемости и пределом огнестойкости, строительные конструкции подразделяются на пять категорий: I, II, III, IV, V. С возрастанием номера категории увеличивается степень возгораемости конструкции и уменьшается предел их огнестойкости. Сгораемые конструкции не обладают огнестойкостью.
Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно облицовкой, оштукатуриванием строительных конструкций, а также пропиткой антипиренами и окраской специальной краской (которая при пожаре вспучивается и повышает термическое сопротивление и тем самым повышает предел огнестойкости).
В соответствии с противопожарными нормами (СНиП II – 2-80) все производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на следующие категории: А, Б, В, Г, Д.
Категория А – взрывопожароопасные; к этой категории относятся производства, связанные с получением, применением и хранением:
– газов и паров с нижним пределом воспламенения до 10% (по объёму) и имеющихся в количествах, при которых они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси;
– жидкостей, с температурой вспышки до 28°С;
– твёрдых и жидких веществ, воспламенение или взрыв которых может произойти при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом. К этой категории относятся водородные и ацетиленовые станции, цехи лакокрасочных покрытий и т. д.
Категория Б – взрывопожарные; к этой категории относятся производства, в которых обращаются горючие газы, нижний предел воспламенения которых свыше 10% к объёму воздуха, а также жидкости с температурой вспышки от 28°С до 61°С (производства приготовления и транспортировки угольной пыли, мазутное хозяйство электростанций, цехи с наличием алюминиевой и цинковой пыли, аммиака).
Категория В – пожароопасные; к этой категории относятся производства, в которых обращаются:
– жидкости с температурой вспышки выше 61°С;
– горючие пыли, нижний концентрационный предел воспламенения которых более 65 г/м3;
– вещества, способные просто гореть;
– твёрдые сгораемые материалы (деревообделочные цеха, склады минеральных смазочных масел, трансформаторы, гаражи т. д.).
Категория Г – непожароопасные, где используются негорючие вещества и материалы в горячем, раскалённом и расплавленном состоянии (литейные цеха, кузница, сварочные цеха и т. д.).
Категория Д – непожароопасные, где обращаются негорючие материалы в холодном состоянии (инструментальные цеха, цеха холодной обработки металлов, насосные станции для перекачки негорючих жидкостей, компрессорные станции для нагнетания воздуха и негорючих газов и т. д.).
Категория производства по пожарной опасности в значительной степени определяет требования к зданию, его конструкциям и планировке, организацию пожарной охраны и её техническую оснащённость, требования к режиму и эксплуатации. Поэтому к вопросу отнесения производства к той или иной категории следует подходить самым серьёзным образом.
§
В практике тушения пожаров используется следующие огнегасительные вещества:
– вода;
– пены;
– инертные газы и пары;
– галоидоуглеводороды;
– порошковые составы.
Вода применяется при тушении пожара в виде компактных или распылённых струй.
Действия воды:
– механическое, путём сбивания пламени компактной струёй;
– охлаждающее действие вследствие значительной теплоёмкости и теплоты парообразования;
– разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объём пара в 1700 раз превышает объём испарившейся воды.
Водой нельзя тушить:
1) горение ЛВЖ;
2) электроустановки под напряжением;
3) твёрдые вещества, вступающие в реакцию с водой (карбиды щелочных металлов);
4) сильно нагретые предметы.
Тушение водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными).
Пены применяют для тушения ЛВЖ, каучуков, резины, продуктов нефти. Пены подразделяются на химические и воздушно-механические.
Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества.
Воздушно-механическая пена кратности 5-10 получается с помощью специальной пенообразующей аппаратуры из 4-6%-х водных растворов пенообразователей ПО-1, ПО-6, ПО-11.
Для получения воздушно-механической пены применяют воздушно-пенистые стволы, генераторы пены и пенные оросители. Воздушно-пенные стволы с кратностью около 10 и генераторы пены с кратностью до 100 используют в передвижных установках для тушения наружных и внутренних пожаров.
Инертные газы – двуокись углерода (углекислый газ), азот, дымовые или отработанные газы, пар, а также аргон и другие газы.
Тушение пожаров паром применяется для пожарной защиты закрытых технологических аппаратов или объектов с ограниченным воздухообменом.
Более перспективны такие огнегасительные средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т. е. оказывают на них ингибирующее действие. Такими составами являются ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоида.
Галоидоуглеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Наибольшее распространение получили: тетрафтордибромэтан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1) а также составы 3,5; 7; 4НД; СЖБ; БФ, разработанные во ВНИИПО на основе бромистого этила.
Галоидоуглеводородные составы обладают удобными для пожаротушения физическими свойствами. Так, высокие значения плотности жидкости и паров обуславливают возможность создания огнегасительной струи и проникновения капель в пламя, а также удержание огнегасительных паров возле очага горения. Низкие температуры замерзания позволяют использовать эти составы при минусовых температурах.
Порошковые составы – на основе неорганических солей щелочных металлов. Несмотря на высокую стоимость, сложность в эксплуатации и хранении, эти составы, благодаря своим свойствам, находят всё более широкое применение. Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и др. металлоорганических соединений. Наиболее широко используются порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия, калия (ПСБ-1, ПСБ-2, ПФ, П-1А, СИ и др.).
Однако порошки не лишены недостатков. Известно, что для достижения наибольшего огнегасительного эффекта частицы порошка должны быть очень мелкими, однако это увеличивает их сцепляемость и склонность к слёживанию, что затрудняет хранение и особенно подачу порошка в очаг горения.
§
Первичные средства пожаротушения предназначены для ликвидации огня в первоначальной стадии его развития. Сюда относятся: ящики с песком, бочки с водой, вёдра, покрывала, багры, ломы, топоры, огнетушители.
Ручные огнетушители бывают:
– жидкостные;
– пенные углекислотные;
– порошковые;
– хладоновые.
Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его вместимость (объём). Воздушно-пенные огнетушители – ОВП-5, ОВП-10, химическо-пенные – ОХП-10.
Жидкостные огнетушители – применяется вода с добавками (для улучшения смачиваемости, понижения t замерзания и т.д.).
Пенные огнетушители отличаются тем, что в огнетушителе ОП-3 кислотная часть размещена в стеклянных ампулах, устанавливаемых в сетчатом цилиндре, которые разбиваются в момент приведения огнетушителя в действие, а в ОП-5 кислотная часть помещена в специальный стакан (стеклянный или полиэтиленовый), закрываемый колпаком.

Рис. 5.1. Пенный огнетушитель ОП-10
1 – корпус; 2 – кислотный стакан; 3 – боковая ручка; 4 – горловина; 5 – рукоятка; 6 – шток; 7 – крышка; 8 – спрыск; 9 – клапан; 10 – предохранители; 11 – нижняя ручка
Воздушно-пенные огнетушители ОВП-5 и ОВП-10 заряжаются 5% водным раствором пенообразователя ПО-1.
Таблица 5.2. Техническая характеристика огнетушителей
| ОП-3 | ОП-5 | |
| Ёмкость, л | 8,5 | 8,7 |
| Дальность струи, м | 6-8 | 6-8 |
| Время действия, сек. | ||
| Кратность пены | 4,0 | 5,0 |
| Вес незаряженного огнетушителя, кг | 4,5 | 4,5 |
Углекислотные огнетушители (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) предназначены для тушения всех горючих и тлеющих материалов, а также электроустановок под напряжением. Жидкая углекислота находится под давлением 60 атм., при выходе наружу испаряется, образуя твёрдую углекислоту (снег). t = 72°С, Р исп. = 225 кг/см2.
Углекислотнобромэтиловые огнетушители (ОУБ-3, ОУБ-7) предназначены для тушения всех видов горючих и тлеющих материалов, а также электроустановок под напряжением.
Таблица 5.3. Состав смеси
Порошковые огнетушители ОП-1, ОП-2А, ОП-10А предназначены для тушения загорания щелочных металлов, а также всех видов горения.
Таблица 5.4. Техническая характеристика огнетушителя
| Рабочее давление | 10 кг/см2 |
| Давление в баллончике | 150 кг/см2 |
| Время выброса | 40-45с. |
| Площадь тушения | 0,15 м2…0,25 м2 |
Хладоновые огнетушители – ОАХ-0,5, ОХ-3, ОХ-7 – для тушения ЛВЖ, ГЖ, горючих газов. В них используется хладоны 114В2, 13В1.
§
§
Автоматические установки пожаротушения предназначены для быстрого автоматического тушения и локализации пожара. Различают:
– водяные;
– пенные;
– газовые;
– порошковые.
Водяные установки АПЗ бывают
– спринклерные;
– дренчерные.

Рис. 5.4. Схема водяной спринклерной автоматической системы
1 – водоисточник; 2 – центробежный насос; 3 – водонапорный бак; 4 – контрольно-сигнальный клапан; 5 – питательный трубопровод; 6 – распределительный трубопровод; 7 – спринклерная головка; 8 – сигнальное устройство; 9 – обратный клапан; 10 – магистральный трубопровод
Спринклерная головка (рис. 5.5.) служит датчиком для приведения в действие установки. Температура вскрытия головки 60,5°; 72°; 93°; 141°; 182°С.


Рис. 5.5. Спринклер
1 – шайба, поддерживающая клапан; 2 – штуцер; 3 – диафрагма; 4 – рамка для крепления замка и розетки; 5 – клапан; 6 – замок клапана; 7 – разбрызгиватель; 8 – боковая направляющая; 9 – кольцевая направляющая
В зависимости от условий эксплуатации применяется три вида спринклерных установок:
– водяная;
– воздушная;
– воздушно-водяная (переменная).
В водяных установках магистральный, питательный и распределительный трубопроводы заполнены водой (в отапливаемых помещениях).
В воздушных установках водой заполнен только магистральный трубопровод, а питательный и распределительный заполнены сжатым воздухом.
Воздушно-водяные установки заполняются водой или сжатым воздухом в зависимости от периода года.
Дренчерные установки аналогичны спринклерным с той разницей, что все дренчерные головки включаются одновременно при плавлении легкоплавких замков, удерживающих в закрытом положении, либо спринклерные головки на побудительном трубопроводе, либо побудительные клапаны.
Пенные установки (АПЗ) разработаны на базе спринклерных и дренчерных и могут быть как самостоятельными, так и совмещённые с водяными спринклерными и дренчерными установками.
Газовые установки применяются в случае, когда по технологическим и конструктивным особенностям пожароопасных объектов невозможно или нецелесообразно устанавливать водяные или пенные установки АПЗ. Это установки объёмного тушения. Особая эффективность достигается при использовании их для тушения в закрытых объёмах и небольших помещениях.
Установки порошкового тушения менее распространены. Порошок в зону горения подаётся через систему трубопроводов сжатым инертным газом, который находится в специальных баллонах.
§
Одной из основных частей пожарных извещателей является датчик, преобразующий неэлектрические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц дыма) в электрические, которые в виде сигнала определённой формы передаются по проводам на приёмную станцию.
Датчики, как правило, имеют на выходе сигнал малой мощности, который непосредственно не может воздействовать на релейный орган, включающий сигнализацию. Поэтому в общем случае автоматический пожарный извещатель состоит из:
– датчика;
– усилителя;
– релейного органа.
Усилителями чаще всего служат электронные лампы и транзисторы.
Релейными органами могут быть обычные электромагнитные реле и другие приборы.
В зависимости от фактора срабатывания извещатели делятся на четыре группы:
– тепловые (термоизвещатели), реагирующие на повышение температуры;
– дымовые, реагирующие на появление дыма;
– световые, реагирующие на открытое пламя;
– комбинированные, реагирующие на тепло и дым.
Тепловые извещатели по типу применяемого чувствительного элемента делятся на:
– биметаллические извещатели, в которых замыкание цепи происходит за счёт деформации при нагревании биметаллической пластины;
– извещатели на термопарах, в которых чувствительным элементом служит термопара, создающая при нагревании ТЭДС;
– полупроводниковые извещатели, где применяются полупроводники изменяющие сопротивление в цепи при нагревании.
По принципу действия тепловые извещатели делятся на:
– максимальные (срабатывают на определённую максимальную температуру);
– дифференциальные (срабатывающие на скорость нарастания температуры);
– максимально-дифференциальные, срабатывающие на то, и другое.
Извещатели характеризуются следующими основными параметрами: чувствительностью, инерционностью и зоной действия.
§
§
На предприятии могут создаваться добровольные пожарные дружины (ДПД). Членам ДПД может предоставляться дополнительный отпуск с сохранением заработной платы до 10 рабочих дней в год. Членам ДПД подлежат обязательной страховке на сумму десятилетней заработной платы по должности, которую они занимали.
На предприятии с численностью работающих более 50 человек решением трудового коллектива может организоваться пожарно-техническая комиссия.
Закон «О пожарной безопасности» принят 17.12.1993г.
Государственный пожарный надзор за состоянием пожарной безопасности осуществляется государственной пожарной охраной.
Органы Госпожнадзора не зависят от хозяйственных органов, политических формирований, органов государственной исполнительной власти, органов местного и регионального самоуправления.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ литература
1. Безопасность производственных процессов: Справочник / Под ред. С.В. Белова. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.
2. ДНАОП 0.00-1.07-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением: Утв. приказом Госнадзорохрантруда Украины от 18.10.94. № 104. – Введ. 01.01.95.
3. Закон Украины «О пожарной безопасности»: Принят 17.12.1993.
4. Законодательство Украины об охране труда: Сб. нормативных документов: В 4 т. – К.: Основа, 1995. – Т. 1-4.
5. Охрана труда в машиностроении: Учебник для вузов / Е.Я. Юдин, С.В. Белов, С.К. Баланцев и др.; Под ред. Е.Я. Юдина и С.В. Белова. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1983. – 432 с.
6. Пожарная безопасность. Нормативные акты и другие документы – в 3-х томах, Киев, 1997.
7. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование: Справочник / С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и др.; Под ред. С.В. Белова. – М.: Машиностроение, 1989. – 368 с.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Защита от производственного шума и вибрации………… 3
1.1. Действие на организм человека…………………………. 3
1.2. Основные понятия и их физические параметры……….. 5
1.3. Нормирование шума и вибрации………………………… 6
1.4. Измерение шума и вибрации…………………………….. 7
1.5. Методы борьбы с шумом и вибрацией…………………. 7
1.5.1. Снижение шума при обработке металлов резанием…. 8
1.6. Защита от воздействия ультразвука, инфразвука………. 14
1.7. Защита от лазерных излучений………………………….. 15
2. Безопасность систем, находящихся под давлением……… 17
2.1. Сосуды, работающие под давлением……………………. 17
2.2. Дополнительные требования к баллонам……………….. 19
2.3. Безопасность эксплуатации компрессорного
оборудования……………………………………………… 20
2.4. Паровые и водогрейные котлы…………………………… 21
3. Условия безопасной эксплуатации машин и механизмов… 22
3.1. Понятия об опасной зоне машин………………………… 22
3.2. Коллективные и индивидуальные средства защиты……. 22
3.3. Безопасность эксплуатации подъемно-
транспортных машин……………………………………… 25
4. Психофизиологические опасные и вредные
производственные факторы………………………………… 26
4.1. Общие сведения…………………………………………… 26
4.2. Алкоголь и безопасность труда…………………………… 27
4.3. Монотонность……………………………………………… 27
4.4. Утомление………………………………………………….. 28
4.5. Рабочая поза……………………………………………….. 29
4.6. Сонливость………………………………………………… 30
4.7. Перегрузки эмоциональные и умственные……………… 31
4.8. Стресс……………………………………………………… 31
4.9. Гиподинамия……………………………………………… 32
4.10. Социальный климат и безопасность,
психологическая несовместимость…………………….. 32
4.11. Перенапряжение анализаторов………………………… 32
5. Пожарная профилактика…………………………………… 33
5.1. Общие сведение о процессе горения……………………. 34
5.2. Причины пожаров………………………………………… 37
5.3. Пожарная профилактика в машиностроении…………… 37
5.4. Основные методы огнетушения…………………………. 38
5.5. Классификация материалов, зданий и производств
по пожарной безопасности………………………………. 39
5.6. Противопожарные преграды в здании…………………… 41
5.7. Эвакуация людей из помещения…………………………. 41
5.8. Огнегасительные вещества……………………………….. 42
5.9. Первичные средства пожаротушения……………………. 43
5.10. Пожарная сигнализация и связь………………………… 45
5.11. Автоматические установки пожаротушения…………… 46
5.12. Автоматические пожарные извещатели………………… 48
5.13. Автоматические системы подавления взрывов………… 49
6. Закон Украины «О пожарной безопасности»……………… 50
6.1. Обязанности предприятий по обеспечению
пожарной безопасности…………………………………… 50
6.2. Соблюдение требований пожарной безопасности при
проектировании, строительстве и реконструкции
объектов производственного и другого назначения……. 50
6.3. Права и обязанности личного состава
государственной пожарной охраны……………………… 51
6.4. Социальная защита работников государственной
пожарной охраны…………………………………………. 51
6.5. Организация добровольных пожарных дружин
и пожарно-технических комиссий на предприятии…… 52
Список рекомендуемой литература…………………………… 53
Станки дома 


