Рассчитать общее люминесцентное освещение цеха, исходя из норм по разряду зрительной работы и безопасности труда по следующим исходным данным: высота цеха H=6 м; размеры цеха А∙Б, м; напряжение осветительной сети 220 В; коэффициенты отражения потолка ρ п = 30%; стен ρ с = 10%; ρ р = 10%, светильник с люминесцентными лампами ЛБ80, имеющими световой поток Ф=4320 лм и длину l св = 1534 мм.

Исходные данные	Варианты
Исходные данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
А, м	65	55	50	70	70	110	50	70	80	25
Б, м	18	18	30	15	10	18	30	35	10	15
Разряд работы	IV a	III б	IV г	II в	III а	IV а	II г	III г	II в	II в
Е, лк	300	300	150	500	500	300	300	200	500	500

Определение расчетной высоты подвеса светильника: , , высота рабочей поверхности над полом; , м – расстояние светового центра светильника от потолка (свес).
Оптимальное расстояние между светильниками при многорядном расположении определяется: , м., где .
Определение индекса площади помещения: .
Необходимое количество ламп определяется по формуле:

где: E определяется по разряду и подразряду работы; K 3 принять согласно [46] равным 1,5;

- площадь цеха, м 2; Z – коэффициент неравномерности освещения, для люминесцентных ламп равен 1,1;

- коэффициент использования светового потока.

Число рядов светильников по ширине помещения:

; количество светильников в ряду:

Провести расчеты, связанные с защитой от ионизирующих излучений. Задача состоит из двух заданий.

Задание 1. Защита от неиспользуемого рентгеновского излучения при электронно-лучевой сварке обеспечивается конструкцией сварочной установки. Требуется определить допустимый объем работы дефектоскописта при использовании переносного и передвижного дефектоскопа РУП-150-10-1 ( U=150 кВ; I=10 мА).

а) согласно [39] предельно допустимая доза внешнего облучения персонала в области гонады составляет 5 бэр в год, что составляет 100 мбэр в неделю или 17 мбэр в день при шестидневной рабочей неделе ( D ПДД=17 мбэр/день);

б) доза облучения дефектоскописта при транспортировке дефектоскопа к трубопроводу и установке его – D уст, мР;

в) доза облучения дефектоскописта при подготовке к просвечиванию и при просвечивании – D пр, мР;

г) доза облучения дефектоскописта при переезде к следующему сварному шву – D тр, мР;

Исходные данные	Варианты
Исходные данные	1*	2	3	4	5	6	7	8	9	0
D уст, мР	2,05	2,15	2,3	2,4	2,5	0,05	2,15	2,3	2,05	2,05
D пр, мР	0,36	0,4	0,5	0,6	0,65	0,4	0,36	0,4	0,5	0,4
D тр, мР	0,01	0,015	0,02	0,03	0,035	0,02	0,015	0,01	0,03	0,035

* По варианту 1 – фактически замеренные дозы облучения, по остальным вариантам предположительные (ориентировочные) в зависимости от диаметра трубопровода.

Допустимый объем работы дефектоскописта в день, т.е. количество стыков при просвечивании, определяется по формуле:

Задание 2. Точечный изотропный источник

транспортируется в свинцовом контейнере. Определить толщину свинцового экрана контейнера.

в) расстояние от источника до экспедитора, сопровождающего изотропный источник – R, м;

г) предельно допустимая доза облучения D ПДД=0,017 Р/сут.

Исходные данные	Варианты
Исходные данные	1*	2	3	4	5	6	7	8	9	0
А, Ки	5 ,4	2,70	1,35	1,35	5,40	2,70	1,35	1,70	1,35	5,4
R, м	1,5	2,0	1,0	1,5	2,0	4,0	2,5	3,0	1,0	1,0

1. Расчет толщины защитного экрана удобно производить по кратности ослабления К о по формуле:

где D – рассчитанная или измеренная величина экспозиционной дозы, Р;

D ПДД – нормативное значение экспозиционной дозы при проектировании средств защиты, Р.

При расчете защиты от γ – излучения свинцовым экраном могут быть использованы номограммы, по оси ординат которых отложена кратность ослабления К о, а по оси – абсцисс необходимая толщина защитного экрана d, см. [35].

2. Экспозиционная доза за сутки определяется по формуле:

Определить эффективность ( G, дБ) звукоизолирующего кожуха, изготовленного из стального листа толщиной 2 мм с внутренней облицовкой из звукопоглощающего материала для различных среднегеометрических частот f, Гц. Если известно, что согласно [44] допустимый уровень звука на рабочем месте в цехе механической обработки материалов резанием не должен превышать 85 дБ.

б) коэффициент звукопоглощения материалов – α;

в) допустимые уровни звукового давления – L ДОП, дБ;

г) уровень шума в механическом цехе при различных частотах – L, дБ.

Исходные данные	Варианты
Исходные данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
f, Гц	1000	125	250	500	1000	2000	4000	8000	125	500
L ДОП, дБ	80	92	86	83	80	78	76	74	92	83
α	0 ,88	0,93	0,76	0,54	0,25	0,19	0,19	0,11	0,93	0,63
L, дБ	110	100	105	105	110	105	118	104	102	104

1. Величину ослабления шума G, дБ звукоизолирующего кожуха можно определить по формуле:

где: α – коэффициент звукопоглощения внутренней поверхности кожуха;

R – звукоизоляция стенок кожуха, которая зависит от веса материала. Для приближенного расчета средней звукоизолирующей способности пользуются формулой:

В случае, если звукоизолирующий кожух не уменьшает уровень шума в цехе до L ДОП, то предложите свои варианты улучшения звукоизоляции стенок кожуха.

Провести следующие расчеты, связанные с безопасностью при эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Задача состоит из трех заданий.

Задание 1. Компрессор подает воздух давлением Р 2, кПа, при начальном давлении сжимаемого воздуха Р 1=98 кПа и температуре Т 1=288 К. В компрессоре применяется компрессорное масло марки 12 – М с температурой вспышки не ниже 216 °С.

Согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации воздушных компрессоров и воздухопроводов разница между температурой вспышки масла и температурой сжатого воздуха должна быть не менее 75 °С. Определить температуру сжатого воздуха и сделать заключение о возможности эксплуатации компрессора без охлаждения.

Задание 2. Воздухосборник компрессора имеет объем V, м 3, и рассчитан на давление Р 2, кПа. Определить мощность взрыва этого воздухосборника, принимая время действия взрыва τ=0,1, с.

Задание 3. Произошел взрыв баллона с ацетиленом. Определить, при каком давлении произошел взрыв баллона, если: толщина стенки баллона S = 4 мм; внутренний диаметр баллона D в = 200 мм; материал-сталь 20. по действующим нормам предельное рабочее давление в баллоне должно быть 2942 кПа.

Исходные данные	Варианты
Исходные данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Р 2, кПа	300	400	500	600	200	400	500	300	200	250
V, м 3	1,4	1,6	1,8	1,0	1,5	2,0	3,0	2,0	2,5	3,5

Задание 1. Конечная температура сжатого воздуха определяется из уравнения адиабатического сжатия по формуле:

где: Т1 – абсолютная температура воздуха до сжатия, К; Т2 – абсолютная температура после сжатия, К; Р1 – давление газа до сжатия, кПа; Р2 – давление газа после сжатия, кПа; m – показатель политропы (для воздуха m=1,41).

Полученный результат сопоставить с температурой вспышки компрессорного масла и сделать заключение о необходимости охлаждения компрессора.

Задание 2. Мощность взрыва сосуда находящегося под давлением воздуха определяется по формуле:

где: А – работа взрыва при адиабатическом расширении газа, Дж; τ – время действия взрыва, сек.

где V – объем воздухосборника компрессора, м 3.

2. Толщина стенки цилиндрической части баллона определяется по формуле:

где: σ р – допустимое сопротивление стали на растяжение при температуре 20-250 °С, равное 137,2 ·10 6 Па; φ=1 – коэффициент прочности для бесшовных труб; С – прибавка на минусовые допуски стали, см зависит от толщины стенки баллона: S<20 мм., С=1 мм; S≥20 мм., С=0.

Преобразуя эту формулу можно определить, при каком давлении – Р кПа произошел взрыв баллона.