МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
для студентов - заочников  специальностей «Коммерция» и «Экономика и управление на предприятии»

1. Общие методические указания
   
2. Содержание курса «Безопасность жизнедеятельности»
   
3. Методические указания к выполнению контрольной работы
   
4. Вопросы для контрольной работы
   
5. Задачи для контрольной работы
   
6. Литература

ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

ЗАДАЧА 1.

Расчет предельно допустимого выброса предприятия

Основным производственно-хозяйственным нормативом качества атмосферного воздуха является предельно допустимый выброс (ПДВ). Величина ПДВ определяется индивидуально для каждого химического вещества и каждого источника выбросов.

 Исходные данные для расчета ПДВ в атмосферу из единичного источника выброса с круглым устьем:

 Указания к решению задачи

1. Определим тип выброса:

DT = Т_Г – Т_В,

где Т_Г (⁰С) – температура газопылевого выброса;

Т_В (⁰С) – температура атмосферного воздуха.

Если DT > 0, то выброс нагретый (далее см. пункт 2); если DT = 0, то выброс холодный (далее см. пункт 3).

2. Предельно допустимый нагретый выброс ПДВ_н (г/с):

ПДВ_н =

3. Предельно допустимый холодный выброс ПДВ_х (г/с):

ПДВ_х =

Указания к выполнению расчетов по пунктам 2 или 3:

ПДК (мг/м³) – максимально разовая предельно допустимая концентрация вещества в приземном слое воздуха;

H (м) – высота источника выброса над уровнем земли;

A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для Ростовской области коэффициент А = 200;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания частиц вредного вещества в атмосферном воздухе, F = 1;

V (м³/с) – объемный расход газопылевой смеси:

V = ,

где D (м) – диаметр устья источника выброса ;

w₀ (м/с) – средняя скорость выхода газопылевой смеси из устья источника выброса ;

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газопылевой смеси из устья источника выброса.

Коэффициент m определяется в зависимости от безразмерного коэффициента f:

f = ,

m = .

Коэффициент n определяется в зависимости от величины безразмерного коэффициента v_м:

v_м = 0.65 ,

при v_м £ 0,3 n = 3,

при 0,3 < v_м £ 2 n = 3 – ,

при v_м > 2 n = 1.

ЗАДАЧА 2.

Расчет концентрации вредного вещества в помещении

Присутствие в воздухе паров серной кислоты H₂SO₄ способствует разъеданию слизистых оболочек и разрушению легочной ткани у человека и животных.

При транспортировке в помещении произошел разлив серной кислоты. Цех имеет длину А (м), ширину B (м) и высоту H (м). Необходимо рассчитать концентрацию паров серной кислоты в цехе и сравнить ее величину с максимально разовой предельно допустимой концентрацией H₂SO₄ (ПДК_м.р. = 0,3 мг/м³), учитывая, что масса серной кислоты составляет M (г), а ее испарившаяся часть равна ω (%).

 Исходные данные:

Указания к решению задачи

1. Объем помещения (цеха) V (м³):

V = A ^. B ^. H

2. Масса испарившейся серной кислоты m (г):

m =

3. Концентрация паров H₂SO₄ в цехе С (мг/м³):

С =

4. Сравнение фактической и предельно допустимой концентрации паров H₂SO₄ производится делением этих величин друг на друга:

С / ПДК_м.р.,

откуда делается вывод о соответствии содержания паров серной кислоты в воздухе помещения санитарно-гигиеническим нормативам.

ЗАДАЧА 3.

Определение концентрации угарного газа в закрытом помещении

Наличие в воздухе высокой концентрации угарного газа CO приводит к кислородному голоданию организма, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может стать причиной потери сознания и смерти.

Водитель в гараже при закрытых воротах решил проверить работу двигателя. Гараж имеет длину А (м), ширину B (м) и высоту H (м). Необходимо рассчитать, через какое количество времени после включения двигателя концентрация угарного газа в гараже станет равной его максимально разовой предельно допустимой концентрации (ПДК_м.р. = 5 мг/м³), если скорость заполнения гаража угарным газом равна Q (мг/мин).

 Исходные данные:

 Указания к решению задачи

 1. Объем гаража V (м³):

V = A ^. B ^. H

2. Масса выделившегося угарного газа m (мг), соответствующая заполнению им гаража до уровня ПДК_м.р.:

m = V ^. ПДК_м.р.

3. Время t (мин) с момента включения двигателя, по прошествии которого концентрация угарного газа в гараже становится равной его ПДК_м.р.:

t = m / Q

ЗАДАЧА 4.

В производственном помещении был пролит бензин А-76. Определить время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха.

Исходные данные:

а) количество пролитого бензина Q, л;

б) температура в помещении t = 20° С;

в) радиус лужи бензина r, см;

г) атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.);

д) объем помещения V, м³.

Указания к решению задачи

1.     Интенсивность испарения бензина определяется по формуле:

, г/с

где: D_t - коэффициент диффузии паров бензина, см²/с; М=96г - молекулярная масса бензина;V_t - объем грамм-молекулы паров бензина при температуре t = 20° С, см³; Р_атм = 0,1 МПа - атмосферное давление; Р_нас = 0,014 – давление насыщенного пара бензина, МПа.

Определение коэффициента диффузии паров бензина:

,см²/с

где: D₀ - коэффициент диффузии паров бензина при T₀ =273 К и давлении 0,1 МПа, см²/с, определяется по формуле: D₀=0,8/ÖМ; T–абсолютная температура паров бензина в помещении, К; n = 1,75 ÷ 2,0 – показатель степени.

3. Определение объема грамм-молекулы паров бензина при t =20 °С:

V_t=[V₀∙T]/T₀, см³ ,

где V₀ = 22,4 л - объем грамм-молекулы паров бензина при давлении 0,1 МПа.

4. Определение продолжительности испарения бензина: , ч

где: ρ–плотность бензина, равная 0,73 г/см³; m –интенсивность испарения бензина, г/ч; Q–количество пролитого бензина, см³.

5. Определение весовой концентрации:

К_вес = (К_об∙M)/V_t, мг/л,

где: К_об = 0,76% - нижний предел взрываемости паров бензина при t=20°С; V_t–объем грамм-молекулы паров бензина в литрах.

6. Определение объема воздуха, в котором образуется взрывоопасная концентрция:

V_вк = Q/K_вес м³,

где: Q –количество пролитого бензина в граммах; К_вес – весовая концентрация, г/м³.

7. Время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха определяется по формуле:

t_v = (V∙t∙60)/V_вк, мин.

ЗАДАЧА 5.

Определите загрязнение атмосферного воздуха производственными выбросами К₂ мг/м³, если в воздухоочиститель поступает на очистку Q м³ воздуха, содержащего M кг производственной пыли; коэффициент полезного действия воздухоочистителя КПД %.

Исходные данные:

Указания к решению задачи

1. Концентрация пыли в воздухе К₂, выбрасываемом в атмосферу после воздухоочистителя, определяют по формуле:

К₂ = мг/м³ ,

где К₁ – концентрация пыли в воздухе, поступающем в батарею циклонов, мг/м³: К₁ = , мг/м³ ,

где: М – содержание пыли в вентиляционном воздухе, мг;

Q – количество воздуха, поступающего в воздухоочиститель, м³;

КПД – эффективность воздухоочистителя, %.

ЗАДАЧА 6.

Расчет годового экономического эффекта производственного подразделения

Определите годовой экономический эффект (Э_год) в прессовом цехе, который был достигнут за счет уплотнения рабочего дня. Если известно, что среднесписочное число основных производственных рабочих в цехе – R человек; среднемесячная зарплата одного рабочего – З_ср, тыс.руб; доля ручного труда – К; средний коэффициент эргономичности рабочего места – К_эб =0,87. Предложенные рекомендации позволили достичь коэффициент эргономичности по проекту К_эп =0,92, при этом затраты запланированных мероприятий – ЗТ, тыс.руб.

Исходные данные:

Указания к решению задачи

1.     Ликвидируемые нерациональные потери (%) рабочего времени на выполнение лишних движений и перемещений определяются по формуле:

В= (К_эп– К_эб)∙100 , % ,

где: К_эп– коэффициент эргономичности по проекту;

К_эб–коэффициент эргономичности по базе.

2.     Коэффициент уплотнения рабочего дня составляет:

К_у = В∙К , %

где К– доля затрат ручного труда в общем времени работы оборудования.

3.     Рост производительности труда за счет сокращения лишних движений и перемещений определяется по формуле:

, %

4.     Годовой экономический эффект за счет уплотнения дня:

Э_год = ∙З_ср∙R∙12 – ЗТ , тыс. руб.

где З_ср – среднемесячная зарплата одного рабочего тыс.руб;

R – среднесписочное число основных производственных рабочих в цехе;

ЗТ – затраты на проведение запланированных мероприятий,тыс.руб.

ЗАДАЧА 7.

Расчет искусственного освещения

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 (длина и ширина) A∙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:

Указания к решению задачи

1. Определение расчетной высоты подвеса светильника: h=H-h_р-h_c, где h_р = 0,8 м, высота рабочей поверхности над полом; h_с=0,25∙(H-h_р), м – расстояние светового центра светильника от потолка (свес).

2. Оптимальное расстояние между светильниками при многорядном расположении определяется: L = λ∙h, м., где λ= 1,4.

3. Определение индекса площади помещения: i = (A∙Б)/[h∙(A+Б)].

4. Необходимое количество ламп определяется по формуле:

N=Е∙К_з∙S∙Z/(Ф∙h), шт., число светильников N_св = N/2;

где: Е определяется по разряду и подразряду работы ; К_з принять согласно СНиП 23-05-95 равным 1,5; S=А∙Б – площадь цеха, м²; Z – коэффициент неравномерности освещения, для люминесцентных ламп равен 1,1; h = 0,56 – коэффициент использования светового потока.

Число рядов светильников по ширине помещения: n_ш =Б/L; количество светильников в ряду: n_св/р = .

5. Составить эскиз плана цеха и указать расположение светильников.

ЗАДАЧА 8.

Расчет суммарного уровня шума

Определите суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L₁, L₂,…L_n дБ. Геометрическая частота в спектре шума f Гц. Сравните с допустимым уровнем звука на данной частоте L_доп дБ и объясните практическую необходимость данного расчета при проектировании промышленного предприятия.

Исходные данные:

Указания к решению задачи

 1.      Суммарный уровень шума от нескольких источников не равен арифметической сумме уровней звукового давления каждого источника, а определяется в логарифмической зависимости. Суммарного уровень шума от источников, имеющих разный уровень звукового давления, определяют по формуле:

lg ^Li , дБ

где: n – количество источников шума; L_i – уровень звукового давления каждого источника, дБ.

 1.      Для упрощения математических расчетов суммарный уровень шума от различных источников можно определить по выражению:

   L_max + ∆L , дБ

где: L_max – больший из суммарных уровней шума, дБ ;

∆L – добавка к максимальной величине уровня звукового давления, дБ (см.табл. 8.1).

Табличное значение определяют по разности двух складываемых уровней шума.

таблица 8.1.

При пользовании таблицей надо последовательно складывать уровни звукового давления, начиная с максимального. Сначала определяют разность двух складываемых уровней, затем определяют добавку к более высокому из складываемых уровней звукового давления.

3. При одновременной работе агрегатов равной интенсивности общий уровень звукового давления в помещении определяют по формуле:

  = L₁ + 10 lg n ,дБ

где: L₁ – уровень звука одного агрегата, дБ; n – количество одновременно работающих агрегатов.

ЗАДАЧА 9.

Расчет шума

Определите уровень шума в октавной полосе f в санитарно-защитной зоне на границе жилого района, если уровень звукового давления источника производственного шума L_р дБ. Сделайте вывод об экологической чистоте акустической среды на границе жилого района и дайте рекомендации по применению средств для уменьшения производственного шума. Примите допустимый уровень звукового давления 60 дБ.

 Исходные данные:

а) кратчайшее расстояние от центра источника шума до расчетной

точки r, м;

б) фактор направленности источника шума (безразмерная величина)

Ф=5;6;7;

в) затухание звука в атмосфере Δ, дБ/км.

Указания к решению задачи

1. Уровень звукового давления на территории предприятия или на границе жилого района определяется по формуле:

L_i = L_p – 20 lg·r₁ – – 8 + Ф , дБ,

где: L_p – октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;

r₁ – кратчайшее расстояние от центра источника шума до расчетной точки ,м;

Ф – фактор направленности источника шума (безразмерная величина);

Δ- затухание звука в атмосфере, дБ/м.

Величину Δ принимают в зависимости от среднегеометрической частоты октавных полос.

ЗАДАЧА 10.

Расчет защитного заземляющего устройства

Рассчитать систему защиты заземлением от поражения людей электрическим током на машиностроительном заводе.

Исходные данные:

а) линейное напряжение в сети U_л = 6 кВ;

б) заземляющее устройство состоит из стержней: длиной l=2500 мм и диаметром d=50 мм;

в) стержни размещаются по периметру Р, м;

г) общая длина подключенных к сети воздушных линий l_в, км;

д) общая длина подключенных к сети кабельных линий l_k, км;

е) удельное сопротивление грунта – ρ_изм , Ом ∙ м.

ж) расстояние между стержнями – а, при этом а/l =1; 2 или 3.

Указания к решению задачи

1. Расчетный ток замыкания со стороны 6000 В подстанции определяется по формуле:

I₃ = U_л ∙ (35 l_к+l_в)/350 , А ,

2. Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 380 В должно быть не менее 4 Ом. С другой стороны необходимое сопротивление заземляющего устройства с точки зрения, перехода высокого напряжения на сторону 380 В должно удовлетворять требованию:

R_з ≤ ≤ 4 Ом.

В дальнейших расчетах R₃ следует принять расчетное, если оно меньше 4 Ом, или же 4 Ом, если оно превышает эту величину.

3. Определение расчетного удельного сопротивления грунта: ρ_р = ρ_изм ∙ Y, Ом ∙ м,

где ρ_изм удельное сопротивление грунта, полученное измерением или из справочной литературы; Y=1,3 –климатический коэффициент.

4. Cсопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя, заглубленного ниже уровня земли на h₀ = 0,5 м, определяется по формуле:

, Ом

где : ρ_р – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом м;

l – длина стержня, м;

d – диаметр стержня, м;

H – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м;

h₀ – глубина забивки заземлителя, м.

5. Приближенное число заземлителей:

, шт

где R_з – допустимое сопротивление защитного заземления, Ом

6. По приближенному числу заземлителей – n и расстоянию между стержнями – а, определяем коэффициент использования заземлителей η_из (табл. 10.1)

табл. 10.1

7. Предварительное определение количества заземлителей:

, шт

8. Сопротивление полосы (без учета коэффициента использования полосы), соединяющей одиночные вертикальные стержни заземлителя определяется по формуле:

, Ом

где: b – ширина полосы, равная 20– 40 мм; l₁ – длина полосы, соединяющей заземлители по контуру равна периметру подстанции – Р , м.

9. Сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования:

, Ом.

10. Уточняем необходимое сопротивление вертикальных стержневых заземлителей с учетом сопротивления полосы:

, Ом

11. Уточненное количество заземлителей с учетом коэффициента использования заземлителей, определяется по формуле:

, шт