Расчет и проектирование спецодежды для защиты от низких температур

СГУПС

Кафедра: « Безопасность жизнедеятельности ».

Задание №   1,2,3.

(1.1, 5.2, 3.4)

                                                  Выполнил: студент гр. АД-411

                                                                            Дедюхин А.В.

                                                  Проверил: проф. Баланчук В.Д.

Новосибирск 2006.

                          Содержание.                                                                           Стр.

1.   Задача 1.1. Защита от низких температур.                                             3

Литература.                                                                                                      5

2.   Задача 5.2. Рассеивание в атмосфере вредных веществ.                       5

Литература.                                                                                                      10

3.  Задача 3.4.  Защита производственных объектов от взрыва.                 10

    Литература.                                                                                                  11

  Тема: Защита от низких температур.

1.1 Расчет и проектирование спецодежды для защиты от низких температур.

Задача 1.1.1. Выбор и обоснование исходных данных для расчета параметров спецодежды.

   Исходные данные: 1) расчетные параметры наружного воздуха: температура наружного

воздуха t_в=-20ºC, и скорость ветра v=4,5 м/с;

 2) категория работ  IIб;

 3) время работы на открытом воздухе τ_р = 1ч;

 4) средний рост работающих 175 см;

 5) средняя масса рабочих 75кг;

 6) допустимое теплоощущение «прохладно»;

  Расчетные параметры наружного воздуха принимаются для наиболее холодного месяца

по параметрам А и Б (прил.4 СНиП II-33-75) для населенного пункта, где планируются ра-

боты на открытом воздухе.

Решение: Средняя величина энергозатрат определяется:

  при известной категории работ по тяжести

М=1,16·М_min,                                                       (1)

где: М_min- минимальный расход энергии при выполнении работ i-й категории тяжести,

принимается по прил. ГОСТ 12.1.005-82, ккал/ч;

 1,16-коэффициент перевода ккал/ч в Вт;

 при работах, не отнесенных к той или иной категории тяжести:

M= (Q_эт  -η· (Q_эт -Q₀) ·S,                                                (2)

где: Q_эт - энергозатраты на выполнение работ по техпроцессу, отнесенные к единице

поверхности человека, Вт/м² (принимаются по табл.П.1);

 Q₀-основной обмен, отнесенный на единицу поверхности тела человека, Вт/м², (табл.П.2);

η -термический коэффициент полезного действия (табл. П.1);

S –  поверхность  тела человека, м², определяемая по формуле:

S=0,0167 ·                                        (3)

где: Р - высота человека, см;

  m- масса человека, кг;                    

  Время непрерывной работы устанавливается по технологическому процессу. Допусти-мый по условиям безопасности дефицит тепла в организме человека при работе на откры-

том воздухе в холодное время года не должен превышать субъективного ощущения «холодно». Нормой можно считать ощущение «прохладно», оптимальной - «комфорт».

Q_эт=105Вт/м² , η=0, Q₀=42,3 Вт/м², S=0,0167·

M=105·1,91= 200,89 ккал/ч.

  В табл. П.3 приведены величины дефицита тепла, соответствующие различным тепло-

ощущениям  человека. По расчету  выбрано ощущение «прохладно».

 1.1.2. Расчет и выбор параметров спецодежды.

   Расчет спецодежды сводится к  определению требуемого суммарного сопротивления

одежды и выбору толщины пакета материалов:

                                (4)

где: t_свк- средневзешенная температура кожи человека, ºС;

q_свт – средневзвешенная плотность теплового потока с поверхности тела человека, Вт/м².

  Средневзвешенная температура кожи человека рассчитывается по формуле:

                                   (5)

где: М – средняя величина энергозатрат, Вт, определяется по формулам (1) или (2). Поверхность тела человека S рассчитывается по формуле (3).

t_свк =34,7 - ºС;

Средневзвешенная плотность теплового потока с поверхности тела человека равна:

                            (6)

где: Q_дых - теплопотери на нагрев вдыхаемого воздуха, Вт, принимается по табл.П.4 в

зависимости от энергозатрат М и температуры наружного воздуха, t_в; τ_р- время непре-

рывной работы на открытом воздухе, с.

ºС/Вт,

  Вычисленное по формуле (4) суммарное тепловое сопротивление спецодежды должно

быть откорректировано на потерю тепла из-за ветра и воздухопроницаемости одежды.

Окончательная величина суммарного теплового сопротивления спецодежды определя-ется:                          

                                                             (7)

где: В - воздухопроницаемоть пакета материалов спецодежды, дм³/м²·с ^*,

v-скорость ветра, м/с.

^*Принимается:

при v<2м/с – 7…60 дм³/(м²·с);

при v=2…4м/с- 7…20дм³/( м²·с);

при v>4м/с – 7…10 дм³/(м²·с);

ºС/Вт.

 По величине  из табл.П.5 выбираем среднюю толщину пакета материалов спец-одежды δ_ср.

   Рассчитаем  требуемую толщину пакета материалов для защиты различных участков

тела человека от низкой температуры по формуле:

δ_i= k_эфi·δ_ср;                                          (8)