Понятие о надежности объекта, механизма, системы. Приемлемый риск

  Правильно выполненное и  хорошо эксплуатируемое освещение  хотя и требует повышенных  затрат, но полностью себя оправдывает, так как оздоровляет условия  труда и улучшает производственные показатели промышленного предприятия.

  Для рационального освещения рабочего места необходимо выполнение следующих условий:

  - постоянная освещенность рабочей поверхности во времени (напряжение сети колеблется не более чем на 4%);

  - достаточная и равномерно распределённая яркость освещаемых рабочих поверхностей;

  - отсутствие резких контрастов между яркой рабочей поверхностью и окружающим пространством;

  - отсутствие резких и глубоких теней на рабочей поверхности, полу, в проходах;

  - отсутствие в поле зрения светящихся поверхностей, обладающих сильным блеском.

 

Светотехнические величины

Световой поток F - мощность лучистой энергии, которую оценивают по производимому ею световому ощущению на человеческий глаз. Измеряется в люменах (лм).

 

                                                 Е = dF/dS (лк),                                                      

 

         где E – освещённость,

dF - поверхностная плотность светового потока падающего на поверхность       dS и равномерно на ней распределённая. Измеряется в люксах.

Коэффициент отражения. Световой поток, падая на тело или поверхность, частично отражается, поглощается и пропускается. При расчётах практическое значение имеет коэффициент отражения освещаемых поверхностей, который зависит от цвета поверхности, её состояния:

• у светлой деревянной поверхности Котр = (35 - 40)%;
• у белого потолка Котр = (75 - 80)%.

 

Основные зрительные функции:

Контрастная чувствительность - способность глаза различать минимальные уровни яркости объекта и фона.

Острота зрения - максимальная способность различать отдельные объекты.

Нормальный глаз различает две точки, находящиеся под углом 1 градус.

Скорость зрительного восприятия - способность глаза различать мелкие предметы и отдельные детали в наикратчайший период.

Устойчивость ясного видения - способность глаза удерживать отчётливое изображение рассматриваемой детали.

Зрительная адаптация - приспособление глаза к изменяющимся условиям освещения. Различают адаптацию: световую (способность глаза работать в условиях высокой освещённости) и темновую. Световая адаптация развивается за 5 - 10 минут, а темновая — от 30 минут до 2 часов.

Частое изменение уровней яркости приводит к снижению зрительных функций, развитию утомления глаз из-за переадаптации.

На производстве используют три вида освещения:

• естественное,
• искусственное,
• комбинированное.

Естественное освещение создаётся прямыми солнечными лучами и лучами, рассеянными атмосферой (диффузный свет). Различают три системы естественного освещения: верхнее (фонари, купола); боковое (световые проёмы в стенах); комбинированное. Последнее является наиболее рациональным.

Являясь наиболее благоприятным для зрения, естественное освещение в то же время меняется в помещении в широких пределах в зависимости от времени года, суток, метеоусловий. Поэтому его нельзя характеризовать параметром освещённости на рабочем месте (Е = F/S). За нормируемую величину, характеризующую естественную освещённость, принята относительная величина - коэффициент естественного освещения (КЕО).

 

                                       КЕО = (Ена раб месте/Еснаружи)*100%.                                

 

Его минимальное значение нормируется в зависимости от вида и точности работы. Точность работы определяется размерами предмета, с которым человек работает. Чем мельче предмет, тем работа более точная и требует более высокого коэффициента естественной освещённости. КЕО меняется в пределах от 10% до 0,5%.

Для соблюдения норм естественной освещённости большое значение имеет мытьё стёкол и побелка потолков, стен, так как грязные окна задерживают до 70% света, а закопчённые стены и потолок отражают мало света и уменьшают освещённость помещения на 30%.

Искусственное освещение. Применяют две системы искусственного освещения: общее освещение (с равномерным или локализованным размещением светильников) для создания одинакового уровня освещённости на всех рабочих поверхностях; комбинированное (общее и местное освещение) для создания на рабочем месте высокого уровня освещённости при точных работах. Одно местное освещение не допускается и разрешается только при проведении периодических работ с переносными лампами.

По назначению искусственное освещение делится на:

- рабочее, для обеспечения нормируемой освещенности на рабочем месте;

- аварийное;

- ремонтное;

- охранное.

 Рабочее освещение. Искусственное освещение осуществляется электрическими источниками света, основанными на принципе теплового излучения (лампы накаливания) и люминесцентного излучения.

 В лампах накаливания 80% энергии электрического тока расходуется на тепло и только 10% на излучение в видимой части спектра. Источник света - нить накаливания из вольфрама. В колбе у ламп малой мощности (до 60 Вт) вакуум, а у ламп большой мощности - нейтральный газ (криптон или ксенон). Средняя продолжительность горения по стандарту 1000 часов. Через 800 часов лампы стареют, то есть излучают световой поток на 20 - 25% меньше номинального, и подлежат замене. Кроме этого, освещённость зависит от колебания напряжения в сети. Поэтому для освещения производственных помещений рекомендуются люминесцентные лампы. Состоят они из стеклянной трубки, покрытой внутри люминофором и наполненной смесью паров ртути и аргона. На концах трубки впаяны металлические электроды в виде вольфрамовых биспиралей. Прохождение тока сопровождается испусканием ультрафиолетовых лучей, которые вызывают свечение люминофора. Различный люминофор придаёт лампам различную цветность. Достоинствами этих ламп является большая световая отдача, чем у ламп накаливания; широкие возможности варьирования спектром; продолжительный срок службы (5000 часов); экономичный расход электроэнергии; небольшая яркостью; поверхность трубки мало нагревается. К недостаткам можно отнести стробоскопический эффект (вращающиеся части машин кажутся неподвижными или множественными); наличие специальной пускорегулирующей аппаратуры, необходимой для зажигания и стабилизации режима горения; большая чувствительность к изменению температуры окружающей среды (нормальный режим +18 - +25°С). При температуре +30 - +35°С эксплуатация ламп не допускается, так как могут перегореть дроссели, а это нарушает условия пожарной безопасности.

В настоящее время выпускают 5 типов люминесцентных ламп: дневные - ЛД; холодно-белые - ЛХД; белые - ЛБ; тёпло - белые - ЛТБ; с направленной цветопередачей - ЛДЦ.

Устройство, состоящее из источника света и осветительной аппаратуры - световой прибор (светильник). В зависимости от светораспределения они делятся на светильники прямого света (не менее 90% светового потока излучается в нижнюю полусферу); отраженного света (не менее 90% светового потока излучается в верхнюю полусферу); рассеянного света (световой поток распределяется по обеим полусферам).

К основным характеристикам светильников относятся:

1. КПД. Характеризует экономичность светильника.

 

  n = Fсв/Fл,                                                        

        

где Fсв - световой поток светильника;

      Fл - световой поток, находящегося в светильнике источника света.

В лучших образцах n = 0,8.

2. Защитный угол светильника. Определяет степень защиты глаза от воздействия ярких частей лампы.

Аварийное освещение необходимо для временного продолжения работ в случае отключения электроэнергии. Должно обеспечивать не менее 5% освещённости от нормируемой, но не менее 2 лк внутри помещения. Аварийные светильники работают всё время или включаются автоматически при отключении рабочего освещения.

Нормы искусственного освещения устанавливают наименьшую требуемую освещённость рабочих поверхностей Еmin, исходя из условий зрительной работы согласно СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования".

Ведущим признаком, определяющим разряд работ, является наименьший размер различаемых деталей: при размере детали менее 0,15 мм работы относятся к I классу, при больших размерах - от II до VI класса. Работы, не требующие точности, относятся к VII и VIII классу.

Под наименьшим объектом различия понимают рассматриваемый предмет, отдельную его часть или различимый дефект, который необходимо различить во время работы.

Каждый разряд разбит на 4 подразряда от "а" до "г" в зависимости от коэффициента отражения фона и контраста между деталями и фоном.

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на которой он рассматривается. Светлый фон имеет коэффициент отражения поверхности Котр = 0,2-0,4; тёмный фон Котр поверхности менее 0,2.

Контраст объекта с фоном считается большим при Котр более 0,5 (объект и фон резко отличаются друг от друга по яркости), средним при Котр от 0,2 до 0,5 (заметно отличаются по яркости) и малым при Котр менее 0,2.

Для разрядов с I по VI установлены различные нормы освещённости в зависимости от применяемой системы искусственного освещения (общее или комбинированное). Разряды работ VII и VIII требуют лишь общего наблюдения за производственным процессом, поэтому нормируется лишь система общего освещения.

Для контроля уровня освещённости на рабочем месте пользуются прибором люксметром, например Ю-116. Он позволяет измерить освещённость от единиц до десятков тысяч люкс.

 

Как видно из вышеизложенного, при проектировании электрического освещения производственного помещения очень важно правильно выбрать величину освещенности. Если создать освещенность меньшую, чем это необходимо по характеру работы, ухудшаться условия труда, глаза рабочих будут быстро утомляться, а это вызовет уменьшение выпуска продукции и снижение ее качества, увеличение брака на производстве.

Если же освещенность окажется значительно выше требуемой, это вызовет увеличение расходов на монтаж и эксплуатацию освещения из-за увеличения количества и мощности светильников, повышения расхода электроэнергии и увеличения стоимости замены перегоревших ламп. Слишком яркое освещение  будет раздражать сетчатку глаза, ослеплять, глаза быстро будут уставать и возрастет производственный травматизм.

       Поэтому обеспечение оптимальных условий труда начинается еще на стадии проектирования промышленного предприятия, при разработке технической документации. Требования к строительству и устройству предприятий, организации рабочих мест, созданию рационального освещения изложены в соответствующих ГОСТах ССБТ, а также в СНиП и в санитарных нормах. Выполнение этих требований позволяет создать условия труда, способствующие повышению работоспособности без ущерба для здоровья человека.

 

 

Задача № 8

 

Какое количество случаев суицида можно ожидать в Екатеринбурге в 2005 г. при количестве жителей 1200 000 тыс. чел., если индивидуальный риск для этого вида опасности составляет 5.10-6 в год.

Решение:

1200000 . 5.10-6 = 1,2 .106 . 5.10-6 = 1,2 . 5 = 6 тыс. человек

Ответ: 6 тыс. человек риск опасности суицида можно ожидать в Екатеринбурге в 2005 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

    

  1. СНиП 23-05-95. Естественное и  искусственное освещение.

 

2. Большая советская энциклопедия. - М. - Советская энциклопедия. 1969-1978.

3. Энциклопедия светотехники и освещения. – М. – Энциклопедия света. 2007-2012

        4. Авдуевский В.С. Надежность и эффективность в технике. - М. - Машиностроение, 1989

        5. Беляев Ю.К., Богатырев В.А., Болотин В.В. и др. Надежность технических систем. Справочник - М. - Радио и связь, 1985

         6.  Бабаев Н.С., Кузьмин И.И. Абсолютная безопасность или «приемлемый риск». М. - 1992

        7. Демин В.Ф., Шевелев Я.В. Развитие основ риска и управления безопасностью. М. – 1989

        8. Клюев С.А. Как рассчитать электрическое освещение производственного помещения. – М.: Государственное энергетическое издательство, 1960