Состав и содержание расчетов, составляющих АРС "Охрана труда", определялись в соответствии с консультациями, получаемыми на кафедре "Охрана труда". Состав работ выбирался, исходя из анализа проблем, стоящих перед некоторым промышленным предприятием, и сравнительной сложности расчетов. Состав и распределение задач между исполнителями для АРС СКБ-2 выглядит следующим образом:
Тему "Постановка лабораторных работ исследования загрязнения выбросами из узкого отдельно стоящего здания" разрабатывает Р. Чихирев.
Тему "Постановка лабораторных работ исследования загрязнения выбросами из широкого отдельно стоящего здания" разрабатывает В. Базин.
Тему "Постановка лабораторных работ исследования загрязнения выбросами из группы зданий" разрабатывает Р. Баймеев.
Тему "Постановка лабораторных работ исследования безопасности электрических установок с изолированной нейтралью с компенсацией емкостных токов" разрабатывает А.Сачков.
Таким образом, в соответствии с заданием кафедры охраны труда в КДП СКБ‑2 разработана АОС по моделированию и исследованию вышеописанных процессов.
АОС представляет собой комплекс однотипных программ для ЭВМ IBM PC AT 286 (структура системы изображена на рис.3.2.1 на стр. __):
Каждая программа обеспечивает расчет и моделирование зависимостей выходных параметров соответствующего оборудования от входных.
Работа с системой предполагает выполнение студентами ряда лабораторных работ с использованием этих программ (темы работ соответствуют названиям программ). Для каждой лабораторной работы членами СКБ‑2 написаны методические указания.
3.2.1.1. Постановка задачи оценки степени загрязнения атмосферы выбросами из низких источников
При проектировании промышленных предприятий требуется в соответствии с санитарными нормами проводить расчет возможного загрязнения атмосферного воздуха вентиляционными и технологическими выбросами. Расчет проводят с целью проверки эффективности предусмотренных проектом мероприятий по обеспечению чистоты атмосферного воздуха населенных пунктов, а также воздуха на площадках предприятий у приемных отверстий систем вентиляции и кондиционирования воздуха и у аэрационных приточных проемов. Полученные расчетом концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов не должны превышать максимальных разовых концентраций, а в воздухе, поступающем внутрь зданий и сооружений через приемные отверстия систем вентиляции и кондиционирования воздуха и через аэрационные проемы, - 30% предельно допустимых концентраций (Спдк) этих веществ в рабочей зоне производственных помещений. При превышении этих пределов следует разработать дополнительные мероприятия по снижению уровня загрязнения, например предусмотреть повышение эффективности очистных устройств, сооружение новых газоочистных установок, совершенствование отдельных технологических узлов и установок, увеличение высоты труб, уменьшение выбросов соседних предприятий. Степень загрязнения наружного воздуха, определенная расчетным путем, будет соответствовать действительному состоянию воздуха только в том случае, если при расчете использованы достоверные данные, учитывающие весь комплекс одновременно действующих источников выделения вредных веществ, а также существующий фон загрязнения.
3.2.1.2. Постановка задачи оценки безопасности в электроустановках
Безопасностью труда принято называть такое состояние условий труда, при котором отсутствует возможность воздействия на работающих опасных факторов. В электроустановках опасным фактором является электрический ток.
Техника безопасности в электрических установках направлена прежде всего на предотвращение случаев поражения электрическим током. Установлено, что наибольшее количество несчастных случаев поражения электрическим током происходят в электроустановках напряжением до 1000В.
Поражение электрическим током является одной из основных причин несчастных случаев со смертельным исходом. Отсюда ясно, насколько велико социальное значение техники безопасности при работе в электроустановках.
Поражение человека возможно в случае прикосновения его к двум точкам, между которыми существует напряжение, например, к двум фазам, фазе и земле, к двум местам земли, имеющим разные потенциалы. Ток поражения зависит от рабочего напряжения и схемы питания электроустановки, сопротивления всех элементов электрической цепи, по которой проходит ток.
Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными. Однако наиболее характерны две схемы включения: между двумя фазами электрической сети и между одной фазой и землей. Во втором случае предполагается связь между сетью и землей. Такая связь может быть обусловлена несовершенством изоляции проводов относительно земли, наличием емкостной связи между проводниками и землей и, наконец, заземлением нейтрали источника тока, питающего данную сеть.
Применительно к сетям переменного тока одна схема соответствует двухфазному прикосновению, а вторая - однофазному.
Двухфазное прикосновение, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее по данной сети напряжение – линейное, а ток, проходящий через человека, оказываясь не зависимым от схемы сети, режима ее нейтрали и других факторов, имеет наибольшее значение
Случаи двухфазного прикосновения происходят крайне редко. Они являются, как правило, результатом работы под напряжением в электроустановках до 1000В – на щитах, сборках, воздушных линиях электропередачи и т.п., применения неисправных индивидуальных электрозащитных средств, эксплуатации оборудования с неогражденными неизолированными токоведущими частями.
Однофазное прикосновение, обычно менее опасно, чем двухфазное, поскольку ток, проходящий через человека, ограничивается влиянием многих факторов.
Однако, однофазное прикосновение возникает во много раз чаще, поэтому в данном ДП рассматривается только этот случай. При этом в целях упрощения принимаем, что тело человека обладает лишь активным сопротивлением Rh, а сопротивление растеканию ног человека Rосн и сопротивление его обуви Rоб принимаем равными нулю.
Проводники фаз электросети имеют емкость относительно земли, которая может достигать значительных величин (0.25-1мкФ). Эти емкости являются причиной возникновения емкостных токов, опасных для человека даже при больших активных сопротивлениях изоляции фаз относительно земли. Для уменьшения влияния емкостных токов на ток, проходящий через человека при прикосновении его к фазе сети, применяют компенсаторы – индуктивные сопротивления, которые включаются между любой фазой и землей, либо между нейтралью и землей.
В данном ДП ребуется рассчитать ток, проходящий, через человека в случае прикосновения его к фазе в сети с изолированной нейтралью с компенсацией емкостных токов.
3.2.2. Обоснование проектных решений
Как отмечено в постановке задачи, АРС по ОТ рассчитана на непрофессионального пользователя, поэтому особенностью системы является простота использования АРС. Ввод данных, получение результатов и получение справочной информации осуществляется в диалоговом режиме с использованием системы меню.
При входе в систему пользователь получает возможность выбирать из главного меню одну из следующих альтернатив:
- получить меню для выбора одной из работ для выполнения;
- закончить работу в АРС.
- ввести исходные данные
- провести расчет
- посмотреть сгенерированный расчет
Таким образом, основным эффектом разработанной АРС является освобождение пользователя от трудоемких расчетов.
Для обеспечения работы программы необходимы следующие программные и технические средства:
- IBM PC AT 286 или совместимая ПЭВМ;
- объем оперативной памяти не менее 640 К;
- требуется наличие свободного места на жестком диске не менее 3Мб;
- операционная среда MS-DOS 5.0 и выше.
Тексты программы приведены в Приложении 5.
3.2.2.1. Математическая модель определения степени загрязнения атмосферы
3.2.2.1.1. Обозначения используемые при построении математической модели
С, Сх, Су –концентрация вредныхвеществ в наружном воздухе, мг/м3;
М - количество вредных веществ, выбрасываемых источником в атмосферу, мг/с;
k - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние возвышения устья источника на уровень загрязнения ;
v - расчетная скорость ветра, принимаемая по рекомендации Главного санитарно-эпидемиологического управления равной 1м/с;
Нзд - высота здания от поверхности земли до его крыши при плоской кровле, до конька крыши при двускатной кровле, до верха карниза фонаря при продольных фонарях, расположенных ближе 3 м от наветренной стены здания, м;
1 - длина здания (размер, перпендикулярный направлению ветра), м;
b - ширина здания (размер вдоль направления ветра), м;