На Україні прийнятий ряд законів про охорону навколишнього середовища, [21] сформована система по захисту природи і раціональному використанню природних ресурсів, що передбачає систему стандартів охорони праці.
Темою дипломної науково-дослідницької роботи є «Друга фаза композитів на основі міді, що отримані методом осадження у вакуумі».Дана робота проведена в металографічній лабораторії кафедри «Металознавство і термічна обробка металів» НТУ «ХПІ».
При виконанні науково-дослідницької роботи застосовувалось таке обладнання: мікротвердомір ПМТ-3, прилад для стоншення зразків ПТФ-2, мікроскоп електронний, мікроскоп МІМ-7.
Питання охорони праці і навколишнього середовища розглянуті для забезпечення здорових і безпечних умов праці дослідника на робочому місті.
6.2 Виробнича санітарія
З урахуванням вимог ГОСТ 12.0.003–74* [22] в приміщенні лабораторії при виконанні науково-дослідницької роботи можливі небезпечні і шкідливі виробничі чинники, наведені в таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 – Перелік небезпечних і шкідливих виробничих чинників в приміщенні лабораторії
Небезпечні ішкідливі виробничі чинники | Джерелавиникнення | Нормований параметр | Характер дії | Заходи для забезпечення нормованих параметрів не вище допустимих |
1. Електричний струм | Лабораторне устаткування що живиться від мережі | U, В; I, А | Електричні травми, електричні удари | Конструктивні: ізоляція, огорожа; Схемно-конструктивні:занулення, захисне заземлення |
2.Неякісне освітлення в лабораторії | Прибори для освітлення | Еmin, лк;КПО, % | Органи зору | Застосуван-ня більш раціональ-них систем освітлення |
3.Шкідливі речовини | Протравлен-ня шліфів, шліфувальні станки | ГДК, мг/м³ | Захворювання легень, опік | Приточно–витяжна вентиляція, герметизація |
При виконанні науково-дослідницької роботи не вимагається постійної фізичної напруги або підняття і перенесення важких речей, тому робота дослідника відноситься до легких фізичних робіт категорії 1б. Енерговитрати організму (витрати енергії при виконанні роботи) – (121 – 150 ккал/г): (140–174 Вт).
Згідно вимогам ГОСТ 12.1.005–88 [23] в приміщенні металографічної лабораторії передбачені допустимі параметри мікроклімату, наведені в таблиці 6.2. з урахуванням періоду року і категорії робіт по фізичній тяжкості.
Дані метеорологічні умови досягнуті за допомогою природної і штучної вентиляції (приточно-витяжна), в холодний період року опалювання, згідно СНиП 2.04.05–91 [24] опалювання здійснено від тепломережі.
Таблиця 6.2 – Допустимі норми температури, відносної вологості, швидкості руху повітря у виробничому приміщенні лабораторії
Період року | Категорії робіт | Температура, ºC | Відносна вологість, %,не більше | Швидкість руху повітря, м/с,не більше |
Холодний | Легка – 1б | 20–24 | 75 | 0,2 |
Теплий | Легка – 1б | 21–28 | 60 (при 27 ºC) | 0,1 – 0,3 |
В процесі експерименту можливе виділення шкідливих речовин у вигляді парів і аерозолів, що утворюються при отриманні і дослідженні зразків. Перелік шкідливих речовин і їх гранично-допустимі концентрації (ГДК) згідно вимогам ГОСТ 12.1.005–88 [23] наведені в таблиці 6.3.
Таблиця 6.3 – ГДК шкідливих речовин в повітрі робочої зони лабораторії
Шкідливі речовини | ГДК, мг/м³ | Клас безпеки |
Ортофосфорна кислота | 5 | ІІІ |
Забезпечення ГДК в приміщенні лабораторії досягнуто використанням приточно-витяжної вентиляції згідно з СНиП 2.04.05–91 [24].
В лабораторії передбачено природне і штучне освітлення. Природне освітлення приміщення – бічне одностороннє. Якнайменший розмір об’єкту розрізнення від 0,5 до 1 мм, тому зорові роботи, що виконуються на робочому місці відносяться до IV розряду, під розряду «в» згідно СНиП II-4–79 [25].
Природне освітлення характеризується коефіцієнтом природної освітленості – КПО (еІІІ), %.Нормативне значення КПО для IV – «в» розряду зорових робіт згідно СНиП II-4–79 [25] складає еIII = 1,5%. Оскільки дипломна робота виконана на Україні (м. Харків – IV-й світловий пояс), тому що нормативне значення КПО визначено по формулі:
eIV = еIII·m·c(6.1)
де еIII – значення КПО світлового клімату для третього поясу, дорівнює 1,5%;
m – коефіцієнт світлового клімату, дорівнює 0,9;
c – коефіцієнт сонячності клімату, дорівнює 0,85;
еIV = 1,5·0,9·0,85 = 1,15%
Реалізація КПО в лабораторії досягнута шляхом розрахунку площі світлових отворів у стадії проектування будівлі в цілому.
Штучне освітлення в приміщенні – комбіноване і загальне рівномірне. Нормованою величиною штучного освітлення є мінімальне значення освітленості (Еmin, лк). Згідно СНиП II-4–79 [19] для IV – «в» розряду зорових робіт середній точності, контраст об’єкту розрізнення з фоном – середній, характеристика фону – середній; нормативне значення мінімальної освітленості складає 200 лк при загальному і 400 лк при комбінованому освітленні.
Реалізація мінімальної освітленості в лабораторії досягнута використанням в якості джерела світла люмінесцентних ламп ЛБ80–4 та володіючих великою світловіддачею і спектром світла, близьким до природного освітлення.
Розрахунок штучного освітлення у приміщенні лабораторії.
Штучне освітлення в лабораторії–загальне рівномірне. Для даного розряду зорових робіт, виконуваних в лабораторії відповідає контраст об'єкта розрізнення–середній, фон–середній. Нормованою величиною штучного освітлення є мінімальна освітленість, що для проектованої ділянки становить Еmin=200 лк [25].
Вибір джерел світла залежить від наступних факторів: будівельні параметри, архітектурно-планувальні рішення, стан повітря, дизайн.
Лампи накалювання – малоекономічні, мають світловіддачу до 26 лм / Вт і термін служби до 100 годин, але при роботі спотворюють спектр, нагріваються.
Люмінесцентні лампи мають світловіддачу 75 лм / Вт і термін служби 1000 г. також характеризуються гарною передачею кольору, але разом з тим вони дорогі, вимагають спеціального обслуговування, мають складну систему пуску, шумлять і іноді мерехтять. Важко утилізуються.
У приміщеннях з висотою стелі 7 м і вище застосовуються лампи типу ДРЛ. Тому що вони могутніші й мають світловіддачу до 90 лм / Вт.
Висота лабораторії 4 м тому вибираємо люмінесцентні лампи типу ЛБ80–4.
Фл = 4960 лмРобимо розрахунок числа світильників у приміщенні лабораторії із формулою 5.2
, | (5.2) |
де Еmin – задана мінімальна (нормована) освітленість, лк. Еmin = 200 лк;
k – коефіцієнт запасу, приймаємо 1,6, тому що запиленість значно нижче 1 мг/м3, відсутність пар кислот і лугів;
S – освітлювана площа, м2, S=8·4=32 м2;
z – коефіцієнт мінімальної освітленості, характеризує нерівноваженість освітленості і є функцією багатьох змінних, але найбільшою мірою залежить від відношення відстані між світильниками до розрахункової висоти (L/h),
Для люмінесцентних ламп приймаємо z = 1,1;
n – число ламп у світильнику, n = 2 шт.
η – коефіцієнт використання світлового потоку в частках одиниці.
Для визначення η знаходимо індекс приміщення й попереднього коефіцієнта відбиття поверхні приміщення: стелі ρп = 70%, стін ρс = 50%, підлоги ρр = 30% для даного виду приміщення.
Індекс приміщення
i=AB/h·(A+B), | (5.3) |
де A, B, h – довжина, ширина, і розрахункова висота (висота підвісу світильника над робочою поверхнею) приміщення, м.
h=H – hсв – hрп, | (5.4) |
де H – геометрична висота приміщення, м;
hсв – звис світильника (довжина штанги або шнура, на яких він висить), м; hcв=0,2…0,8 м, прийнято hсв=0,4;
hрп – висота робочої поверхні від рівня підлоги, м; hрп=0,8…1,0 м, прийнято hрп =0,8 м.
h=4–0,4–0,8=2,8,
i=8·4/2,8 (8+4)=0,95
Тоді коефіцієнт використання світлового потоку для люмінесцентних ламп беремо 37%
Визначаємо кількість світильників за формулою 5.5
, | (5.5) |
N=200·1,6·32·1,1/ 4960·2·0,37=3,1 св.
Прийнято 3 світильника.
Розрахунок штучного освітлення призведений методом коефіцієнта використання світлового потоку. Визначена кількість світильників та потужність ламп, що необхідні для забезпечення нормованої освітленості у приміщенні лабораторії.
6.3 Міри безпеки
Все технологічне устаткування, що використовується в ході проведення дипломної науково-дослідницької роботи, живиться від електричної мережі. Особливу увагу приділено питанням електробезпеки.
Приміщення лабораторії по небезпеці ураження людей електричним струмом відповідно до вимог ПУЭ-87 [26], відноситься до класу приміщень з підвищеною небезпекою, оскільки в приміщенні є можливість одночасного дотику людини до металевих будівель (труби водопроводу), що мають з’єднання з землею з одного боку, і металевому корпусу електроустаткування – з іншого.