Шляхи зменшення впливу дії теплового випромінювання при виготовленні фізично-спінених листів

Міністерство освіти, науки, молоді і спорту України

Національний технічний  університет України

«Київський політехнічний  інститут»

 

 

 

 

 

 

 

Хіміко-технологічний факультет

Кафедра хімічної технології переробки композиційних матеріалів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашня контрольна робота з теми:

Шляхи зменшення  впливу дії теплового випромінювання при виготовленні

фізично-спінених листів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконала:

Студентка гр.ХП-31с

Кривенко А.В.

Перевірив: Полукаров Ю.О.

 

 

 

 

Київ 2013

Сучасне промислове виробництво  пов’язане з інтенсифікацією  технологічних процесів та впровадження агрегатів великої теплової потужності. Приріст потужностей агрегатів та розширення виробництва призводять до значного збільшення надлишкового тепловиділення в гарячих цехах. У виробничих умовах обслуговуючий персонал, перебуваючи поблизу нагрітого металу, полум'я, гарячих поверхонь і т.п., піддається впливу теплових випромінювань цих джерел. [1]

Дана робота присвячена розгляду негативного впливу та засобів захисти  від теплового випромінювання на виробництві фізично-спінених листів отриманих методом видувної екструзії. Основними джерелами теплового випромінювання в цеху є поверхня черв’ячного пресу та вали ламінатора.

Нагріті тіла (до 500 ^оС) є в основному джерелами інфрачервоного випромінювання. З підвищенням температури в спектрі випромінювання з'являються видимі промені. Інфрачервоне випромінювання (ІЧ- випромінювання) – частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі λ = 0,78 – 1000 мкм, енергія якого при поглинанні у речовині викликає тепловий ефект.

Під дією високих температур і теплового опромінення працюючих відбуваються різке порушення теплового балансу в організмі, біохімічні зрушення, з'являються порушення серцево-судинної і нервової систем, посилюється потовиділення, відбувається втрата потрібних організму солей, порушення зору.

Всі ці зміни можуть проявитися у вигляді захворювань:  

• судомна хвороба, викликана порушенням водно-сольового балансу, характеризується появою різких судом, переважно в кінцівках;
• перегрівання ( теплова гіпертермія ) виникає при накопиченні надлишкового тепла в організмі; основною ознакою є різке підвищення температури тіла;
• тепловий удар, виникає в особливо несприятливих умовах: виконання важкої фізичної роботи при високій температурі повітря в поєднанні з високою вологістю. Теплові удари виникають в результаті проникнення короткохвильового інфрачервоного випромінювання (до 1,5 мкм) через покриви черепа в м'які тканини головного мозку;
• катаракта (помутніння кристаликів ) – професійне захворювання очей, що виникає при тривалому впливі інфрачервоних променів з λ = 0,78 – 1,8 мкм. До гострих порушень органів зору належать також опік, кон `юнктивіт, помутніння і опік рогівки, опік тканин передньої камери очі.

Крім того, ІЧ-випромінювання впливає на обмінні процеси в міокарді, водно-електролітний баланс в організмі, на стан верхніх дихальних шляхів (розвиток хронічного ларінгорініта, синуситів), що не виключається мутагенний ефект теплового випромінювання. Потік теплової енергії , крім безпосереднього впливу на працюючих, нагріває підлогу, стіни, перекриття, обладнання, в результаті чого температура повітря всередині приміщення підвищується, що також погіршує умови роботи. [1]

Нормування параметрів мікроклімату повітря робочої зони виробничих приміщень підприємств народного господарства здійснюється згідно ГОСТ ССБТ 12.1.005-88 за наступними показниками: [2]

1. температура повітря, ^оС;
2. відносна вологість повітря, %;
3. швидкість руху повітря, м / с;
4. інтенсивність теплового випромінювання, Вт/м²
5. температура нагрітих поверхонь, ^оС.

Інтенсивність теплового  опромінення працюючих від нагрітих поверхонь технологічного обладнання, освітлювальних приладів, інсоляції на постійних і непостійних робочих місцях залежить від частки опромінюваної поверхні тіла.

Інтенсивність теплового  опромінення працюючих від відкритих джерел (нагрітий метал, скло, "відкрите" полум'я тощо) не повинна перевищувати 140 Вт/м², при цьому опроміненню не повинно піддаватися більше 25 % поверхні тіла і обов'язковим є використання засобів індивідуального захисту, в тому числі засобів захисту обличчя та очей.

З метою профілактики несприятливого впливу мікроклімату повинні бути використані захисні заходи (наприклад, системи місцевого кондиціонування повітря; повітряне душування; компенсація несприятливого впливу одного параметра мікроклімату зміною іншого; спецодяг та інші засоби індивідуального захисту за ГОСТ ССБТ 12.4.045-87 (рис. 1); приміщення для відпочинку та обігріву; регламентація часу роботи: перерви в роботі, скорочення робочого дня, збільшення тривалості відпустки, зменшення стажу роботи та ін.).

Для захисту від теплового  випромінювання застосовуються засоби колективного та індивідуального захисту.

До індивідуального захисту  відносять спецодяг, захисні рукавиці та окуляри.

Спецодяг поділяється  на наступні типи: [3]

Тип А – використовується при температурі повітря від 15 до 20 ^оС включно і з тепловим випромінюванням від 0,2х10³ до 1,0х10³  Вт/м² включно. Матеріал – бавовняні тканини для верхньої частини костюма та накладок.

Рис. 1 Типи спецодягу

Тип Б – використовується при температурі повітря від 20 до 30 ^оС включно і з тепловим випромінюванням від 1,0х10³ до 2,0х10³  Вт/м² включно. Матеріал – тоноконні тканини для верхньої частини костюма та накладок.

Тип В – використовується при температурі повітря від 30 до 40 ^оС включно і з тепловим випромінюванням від 2,0х10³ до 5,0х10³  Вт/м² включно. Матеріал – грубововняні та напівгрубововняні тканини для верхньої частини костюма та накладок, суконна напіввовняна тканина з фенілоном для накладок.

Тип Г  – використовується при температурі повітря вище 40 ^оС  і з тепловим випромінюванням від 5,0х10³ до 8,0х10³  Вт/м² включно. Матеріал – грубововняні та напівгрубововняні тканини шинельні тканини для верхньої частини костюма, велюр для накладок, суконна напіввовняна тканина з фенілоном для накладок та верхньої частини костюма.

Тип Д – використовується при температурі повітря вище 40 ^оС  і з тепловим випромінюванням від 8,0х10³ до 15,0х10³  Вт/м² включно. Матеріал – грубововняні та напівгрубововняні тканини шинельні тканини для верхньої частини костюма, матеріал дубльований АФТ-Т для накладок та верхньої частини костюма, суконна напіввовняна тканина з фенілоном для та верхньої частини костюма.

Для забезпечення захисту  рук від теплового випромінювання та безпосереднього контакту з нагрітими поверхнями використовують рукавиці наступних типів: [4]

Ти – захист від теплового  випромінювання;                                                                            То – захист від відкритого полум’я;                                                                                          Тр – захист від іскор, бризок розплавленого металу, окалин;                                                Тп 100 – захист від контакту з нагрітими поверхнями від 40 до 100 ^оС;                              Тп 400 – захист від контакту з нагрітими поверхнями від 100 до 400 ^оС;                            Тв – захист від контакту з нагрітими поверхнями вище 400 ^оС.

Для забезпечення захисту  очей від теплового випромінювання використовують окуляри  наступних  типів: [5]

О – відкриті захисні  окуляри;                                                                                                ОО – відкриті відкидні окуляри;                                                                                                     ЗП – закриті захисні окуляри з прямою вентиляцією;                                                                  ЗН – закриті захисні окуляри з непрямою вентиляцією;                                                                 Г – закриті герметичні захисні окуляри;                                                                                                 Н – насадні захисні окуляри.

Щоб уникнути надмірного загального перегріву організму і локального пошкодження (опік) регламентуються тривалість періодів безперервного інфрачервоного опромінення людини і пауз між ними. [1]

Рекомендується приймати на роботу в нагрівальної середовищі осіб не молодше 25 років і не старше 40, що володіють високою тепловою стійкістю.

Основними методами колективного захисту є: [6]

• теплоізоляція робочих поверхонь джерел випромінювання теплоти;
• екранування джерел та робочих місць;
• повітряне душування робочих місць;
• мілкодисперсне розпилення води зі створенням водяних завіс;
• загальнообмінна вентиляція;
• кондиціонування

Засоби захисту від  теплового випромінювання повинні  забезпечувати: теплову опромінненість на робочих місцях не більше 0,14 Вт/м², температуру поверхні обладнання не більше 35 ^оС при температурі всередині джерела теплоти до 100 ^оС та 45 ^оС при температурі всередині джерела теплоти вище 100 ^оС.

Теплоізоляція гарячих поверхонь (устаткування, посудин , трубопроводів і т / д.) знижує температуру випромінюючої поверхні і зменшує загальний виділення теплоти. Для теплоізоляції застосовують матеріали з низькою теплопровідністю.

Конструктивно теплоізоляція може бути мастичною, обгортковою, засипною, з штучних виробів та комбінованою.

Теплозахисні екрани застосовують для екранування джерел променистої теплоти, захисту робочого місця і зниження температури поверхонь предметів і устаткування, оточуючих робоче місце. Теплозахисні екрани поглинають і відображають променисту енергію. За конструктивним виконанням екрани поділяються на три класи: непрозорі, напівпрозорі і прозорі . Розрізняють тепловідображуючі, теплопоглинальні і тепловідвідні екрани. 

Теплопоглинаючі екрани – вироби з високим теплоопіром , наприклад вогнетривка цегла .

Тепловідвідні екрани – зварні або литі колони, в яких циркулює в більшості випадків вода (рис.2). Такі екрани забезпечують температуру на зовнішній поверхні 30 – 35 ^оС. Більш ефективно використовувати тепловідвідні екрани з випаровувальним охолодженням, вони скорочують витрати води в десятки разів.

1. – підвід води;
2. – стік воді;
3. – перегородки;
4. – переливне вікно;
5. – труба з водою для промивки екрана;
6. – порожнина з перегородками;
7. – порожнина без перегородк.

Рис. 2 Водоохолоджувальний  екран для радіаційного охолодження  та захисту від теплового опромінення  робочих місць

 До тепловідбиваючих відносять екрани, виготовлені з матеріалів, що добре відображають теплове випромінювання. Це листовий алюміній , біла жесть , полірований титан і т.п. Такі екрани відображають до 95 % довгохвильового випромінювання. Безперервне змочування екранів такого типу водою дозволяє затримувати випромінювання майже повністю.

Якщо ж необхідно забезпечити  можливість спостереження за ходом технологічного процесу при наявності теплового опромінення, то в цьому випадку широко застосовують ланцюгові завіси, що представляють собою набори металевих ланцюгів, підвішених перед джерелом випромінювання (ефективність до 60 – 70 %) , і прозорі водяні завіси у вигляді суцільної тонкої водяної плівки. Шар води товщиною 1 мм повністю поглинає частину спектра з λ = 3 мкм , а товщиною в 10 мм – з довжиною хвилі λ = 1,5 мм.

Повітряне душування представляє  собою подачу на робоче місце приточного прохолодного повітря у вигляді  повітряного струменя, що створюється вентилятором. Можуть застосовуватися стаціонарні джерела струменя та пересувні у вигляді переміщуваних вентиляторів (рис. 3). Струмінь може подаватися зверху, знизу, збоку та віялом.

Рис. 3 Пристрої повітряного  душування: а – стаціонарні; б  – пересувні.

Отже, як було зазначено, теплове  випромінювання здійснює значний вплив  на організм людини. Під дією високих температур і теплового опромінення працюючих можливе виникнення досить небезпечних захворювань. Для забезпечення захисту працівників застосовуються індивідуальні та колективні засоби. Також досить дієвим є модернізація виробництва та перехід до закритого типу виробництва, для зменшення безпосереднього контакту з джерелами теплового випромінювання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література

1. Определение интенсивности теплового излучения, Учебное электронное текстовое издание подготовлено кафедрой «Безопасность жизнедеятельности». Научный редактор: доц., канд. техн. наук А.А. Вершинин. Режим доступу http://ispu.ru/system/files/u2/1.pdf
2. ГОСТ ССБТ 12.1.005-88
3. ГОСТ ССБТ 12.4.045-87
4. ГОСТ 12.4.103-83
5. ГОСТ  Р 12.4.013-97
6. Охрана труда: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М,  2003. – 400 с.: ил. – (Серия «Профессиональное образование»).