Безопасность производственной деятельности

Безопасность производственной деятельности

1. Расчетные соотношения

Контраст объекта с фоном, К:

K = |LФ – LO| / LФ (1)

где LФ – яркость фона, кд/м2;

LO – яркость объекта, кд/м2.

Коэффициент естественной освещенности, КЕО, %:

КЕО = 100 ЕВНУТ / ЕНАР (2)

где ЕВНУТ – освещенность внутри помещения, лк (люкс);

ЕНАР – наружная освещенность, лк.

Коэффициент отражения, р:

р = FОТР / FПАД (3)

где FОТР – отраженный световой поток, лм (люмен);

FПАД – падающий световой поток, лм.

Коэффициент пульсации светового потока, К, %:

К = ((Еmax – Еmin) / 2 ЕСР) 100 (4)

где Еmax – максимальная освещенность, лк;

Еmin – минимальная освещенность, лк;

ЕСР – средняя освещенность, лк.

Освещенность поверхности, Е, лк:

Е = F / S  (5)

где F – световой поток, лм;

S – площадь поверхности, м2.

Освещенность горизонтальной поверхности, создаваемая несколькими источниками, Е, лк:

Е = S Еi (6)

где Еi – освещенность, создаваемая отдельным источником, лк:

Еi = (Ii cos3 a) / h  (7)

где Ii – сила света одиночного источника, кд (канделла);

a – угол относительно нормали к поверхности и направлением, с которого одиночный источник облучает поверхность с силой света I;

h – высота подвеса источника.

Освещенность (соответственно максимальная и минимальная) поверхности при пульсации освещенности, Е(max, min), лк:

Е(max, min) = ЕСР (1 ± 0,01 К) (8)

где ЕСР – средняя освещенность, лк;

К – коэффициент пульсации светового потока, %.

Яркость поверхности под углом j к нормали, L, кд/м2:

L = I / (S cos j) (9)

где I – сила света, кд;

S – площадь поверхности, м2.

Интенсивность звука I, Вт/м2:

I = Р2 / r с (10)

где Р – звуковое давление, Па;

r – плотность воздуха, кг/м3;

с – скорость звука в воздухе, м/с.

Уровень звукового давления, LР, дБ:

LP = 20 lg P / P0 (11)

где P – звуковое давление, Па;

P0 – звуковое давление, соответствующее порогу слышимости на частоте 1000 Гц для 95 % людей, P0 =2·10-5 Па.

Уровень интенсивности звука, LI, дБ:

 

LI = 10 lg I / I0 (12)

где I – интенсивность звука, Вт/м2;

I0 – интенсивность звука, соответствующая соответствующее порогу слышимости на частоте 1000 Гц для 95 % людей, I0 = 10-12 Вт/м2.

Уровень интенсивности звука, создаваемый N источниками, LS, дБ:

Ls = 10 lg (I1 / I0 + ... + IN / I0) = 10 lg (10 0,1L1 + ... + 10 0,1LN) (13)

Уровень интенсивности звука, создаваемый N равными по интенсивности источниками, LS, дБ:

LS = L1 +10 lg N (14)

где L1 – уровень интенсивности одиночного источника, дБ.

Коэффициент звукопроницаемости преграды τ:

τ = IПР / IПАД (15)

где IПР – интенсивность звука в прошедшей через преграду звуковой волне, Вт/м2;

IПАД – интенсивность звука в падающей на преграду звуковой волне, Вт/м2.

Звукоизоляция преграды, дБ:

R = 10 lg (1 / τ) (16)

Разность уровней звукового давления в двух точках, находящихся в звуковом поле одного источника на расстояниях r1 и r2 (r2 > r1)от него, DL, дБ:

DL = L1 – L2 = 10 lg (I1 / I2) = 20 lg (r1 / r2) (17)

где I1, I2 – интенсивности звука в точках 1 и 2 соответственно, Вт/м2.

Границы зон, защищаемые одним стержневым молниеотводом высотой Н £ 150 м, определяются образующими конусов с параметрами, зависящими от заданной надежности защиты и приведенными в таблице 1.

Таблица 1

Параметры зон защиты стержневого молниеотвода

Тип зоны	Надежность, %	Размеры конуса
		высота	радиус основания
А	99	H	0,75 H
Б	95	0,8 H	1,5 H

2. Примеры решения задач

Задача № 1.

Сила света, испускаемая элементом поверхности площадью 0,5 см2 под углом 60° к нормали, составляет 0,25 кд. Найдите яркость поверхности.

Решение: Яркость поверхности под углом j к нормали L (кд/м2) найдем по формуле 9:  L = I / (S cos j).

В нашем случае I = 0,25 кд, S = 0,5 см2 = 0,5×10-4м2, j = 60°.

Тогда L = 0,25 кд / (0,5×10-4м2 × cos 60°) = 0,25 / (0,5×10-4×0,5) кд/м2 = 104 кд/м2.

Ответ: Яркость поверхности L = 104 кд/м2 = 10000 кд/м2

Задача № 2.

В помещении 5 источников шума 60, 60, 63, 66 и 69 дБ. Определите уровень шума в цехе при одновременном включении всех источников.

Решение: Для определения общего уровня шума воспользуемся формулой (13) уровня интенсивности уровня звука, создаваемого N источниками:

Ls = 10×lg (10 0,1L1 + ... + 10 0,1LN) =

= 10×lg (10 0,1×60 + 10 0,1×60 +10 0,1×63 +10 0,1×66 +10 0,1×69) =

= 10×lg (10 6 + 10 6 +10 6,3 +10 6,6 +10 6,9) =10×lg (10 6×(1+1+100,3+100,6+100,9) =

Воспользуемся свойством логарифма произведения и представим его в виде суммы логарифмов, а затем вычислим логарифм lg106=6, в результате получим:

= 10×(lg106 + lg(1+1+100,3+100,6+100,9)) = 10×(6 + lg(2+1,995+3,981+7,943)) =

= 10×(6 + lg15,919) = 10×(6 + 1,202) » 72 дБ.

Ответ: Общий уровень шума в цехе при одновременном включении всех пяти источников составляет 72 дБ.

Задача № 3.

Какой высоты следует установить молниеотвод, с надежностью 99 % защищающий от удара молнией площадку размером 30х30 м?

Решение: Из таблицы 1 для надёжности защиты 99 % выбираем тип зоны (А) и размеры конуса: высота H, радиус основания R = 0,75Н. Найдём радиус окружности, описанной около квадрата со стороной 30 м.

Известно, что сторона квадрата a через радиус описанной окружности R выражается по формуле a = R , откуда R = = = = 15 м.

Тогда из формулы R = 0,75Н находим Н = = =20 м » 28,28 м.

Ответ: Высота молниеотвода для защиты площадки размером 30х30 м равна 28,28 м.