Текст
                    ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие (С В. Белов) , . . . 5
Глава 1. Защита от и ыле-гаэовы деле-
делений (В, Д. Сивков, С. В, Белов) б
1.1. Классификация местных отсо-
отсосов 6
1.2. Местные отсосы открытого тала 8
1.3. Местные отсосы от полных
укрытий ...... . . . 24
1.4. Местные отсосы, встроенные в
технологическое оборудование 28
1.5. Аппараты для очистки аспира-
ционного воздуха в системах
с рецнркулецней 38
Глава 2. Зашита от тепловых излуче-
излучений (В, П. Спадов) 54
2J. Классификация теплозащитных
средств 54
2.2. Теплоизоляция горячик поверх-
поверхностей 54
2.3. Теплозащитные экраны . . ¦ Ы
2.4. Воздушное душнрованне . . 68
2.5. Рекомендации но применению
теплозащитных средств . ¦ . 74
Глава 3. Зашита от вибрации
(А. Ф. Козьяков) 79
3J. Определение размеров зоны
вибрационной опасности ... 79
3.2. Классификация методов н
средств защити от вибрация $0
3.3. Вибро изоляция стационарного
технологического оборудования $0
3.4. Вяброкзоляцня рабочих мест 95
3.5. Динамическое виброгашовие 97
3.6. Бибродекпфирующие покрытия
и нокструации 95
Глива 4. Защита от шума [А. С Тере<
хин) 105
4.L Классификация средств защиты
от шума . . л л 105
4.2. Определение ожидаемых уров-
уровней звукового давления н тре»
буен ого снижения шума . . . 106
4.3. Средства звукоизоляции . .113
4.4. Средства звукопоглощения . . 138
4.5. Глушители шума ¦ . . . . ISO
Глава 5, Защита Вт лазерного иэлуче-
вня (Б. Я. Ролманов) 164
5.1. Классы опасности лазера - - 164
5.2. Лазерно-опасные зоны источ-
источников диффузного нал учен и я 169
5.3. Оценка степени опасности воз-
воздействия излучения на глаз и
кожу 171
5.4. Средств* защиты от лазерного
излучения . . ¦ т . . , . 173
5.5. Расчет оптической плотности
ослабителей излучения (свето-
(светофильтров) 17S
Глава 6. Защита от электромагнитных
полей (Переездчикоа И. В.) . . .|77
6.1. Классификация средств за-
защиты от электромагнитных по-
полей v ... 177
6.2. Экранирование электромагнит*
ных полей 179
6.3. Материалы для защитных эк-
экранов 165
Глава 7. Защита от неинэнрующнх из~
лучении (О. Ф Партолик) . . . Л91
7J. Классификация средств защиты
от ионизирующих излучений 191
1.2. Выбор материалов для средств
защиты 19S
7.3. Расчет уровня ионизирующего
излучения 199
ТА. Расчет толщины защитных эк-
экранов 203*
Глива 8. Защита от электрического
топа (В. В. Тупое) 213
8.1. Оценка опасности поражения
током в электроустановках 213
8.2. Рекомендации по применению
и устройству защитного за-
заземления и занулення . . . 219
8.3. Расчет защитного эаэекловня 227
8.4. Расчет эануления . . ¦ . . 241
8.5. Защитное отключение , . , 245
Глава 9. Защита от механического
травмировнинн (Л. Ф. Козьяков). .255
9.1. Классификация средств за-
защиты 255
9.2. Выбор материалов и расчет за-
защитных ограждений .... 255
93, Защитные экраны металлоре-
металлорежущих станков 258
9.4. Оградитэлыиге устройства куз»
нечно 'Прессового и штамаоточ-
штамаоточного оборудовании 289
9.5. Защитные ограждения дерево-
деревообрабатывающих етанков . . 263
9.6. Ограждения конвейеров и ро-
роботокомплексов 266


Глаза tO. Безопасноегь герметичных систем» нагруженных да алел нем (И. В. Перееэдчикав, С. В. Балоа) 2е9 10.1. Расчет сосудов на прочность 269 10*2. Расчет пропускной способно- способности предохранительных уст- устройств 280 10.3. Расчет предохранительных клапанов 28] Л Расчет мембранных предо- предохранительных устройств . . 282 -5. Расчет площади проходного селения взрывных клапанов н предохранительных мембран 293 -6» Учет плняяий сбросных тру- трубопроводов на работу предо- предохранительных устройств „ . 297 10.7» Герметичность разъемных со- слянений и расчет допустимых утечек 299 безопасность Глава II. Пожарная (С В. Бемю) .303 11.1. Показатели гюжаровзрыво- опасности веществ if мате- териалов ,. 303 11.2. Определение вероятности воздействия опасных фавто- , ров пожара на работающих 303 Определение максимально возможной массы горючкх веществ прн их аварийном выбросе исходя па условия неножаропарывоопасиости по* мещеннн 310 11,1 Расчет массы горючих газов, паров легковоевламеняющих- легковоевламеняющихся жидкостей н горючих пы- лейг поступающих в аомеще- ние, 310 11.5, Расчет размеров пожароазры- всюпасных аон прн посту пле- пленив в помещение горючих га- газов в легковоспламеняющихся Жидкостей . 312 ИД Расчет избыточного давле- давления взрыва 314 11.7. Опредедецие категорий по- помещении и зданий по пожа- ровэрывоояасносгн .... 315 11.8- Средства в нормы пожаро- пожаротушения 320 11.9. Молняезащита 32i 1L10» Расчет аварийной аемтпляцин 331 Приложения ^ 335 Список литературы 350 Предметный упазатедь 356
Глава 1 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕНИЙ Повышенная запыленность в загазован- загазованность, повышенная или пониженная влаж- влажность, повышенная влн пониженная тем- температура воздуха рабочей зоны оказывают вредное воздействие на оргапазм человека, вызывают снижение его работоспособно- работоспособности, увеличение травматизма н профессно- нвльных заболеваний. Основными источни- источниками теплоты, влаги и равлнчиых веществ, ухудшающих состояние воздушной среды» являются разнообразные технологоческне процессы. Среднестатистические данные и методики расчетов выделений вредных ве- веществ в воздух рабочей зоны для наибо- лее характерных технологических процес- оов машиностроения приведены в И .29 Щ Нормативные значения параметров инк* роклнмата я требования к составу воздуха рабочей зоны определены ГОСТ 12.1.005— 83 «Воздук рабочей зоны* Общие сани* тарно-гигиенические требования», а также «Санитарными нормами ыпароклнмата про- иэводствепаьтх помещений fk 4088—66» н СНиП 2,04.05—86 «Отопление, вентиляция и кокдннконированне», Обеспечение нормативных значений па» раметров воздуха рабочей зоны достигает- достигается применением систем вентплпапа и кон- дяцноннрованка. Рекомендации по органи- организации и устройству обшеобменной венти- вентиляции цехов машиностроительных прея- приятии приведены в {L5, 1.14, 1,33]. Наи- более распространенным и эффективным способом улакливаяня вредных веществ непосредственно у мест их образования яв- является применение аспирацнонных устройств, в частности местных отсосов, расчет н проектирование которых расснатрянлется в настоящей главе. U КЛАССИФИКАЦИЯ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ По степени изоляция области действия отсоса от окружающего пространства раз- различают отсосы открытого типа и отсосы от полных укрытии (рис 1.1). Отсосы открытого типа —это отсосы, на- находящиеся за пределами источников выде- выделения вредных веществ. Это вытяжные зонты, вытяжные пгаиедн, бортовые отсосы и другие устройства» В ряде случаев для отдаления зоны выделения вредных веществ от незагрязненного объеме воздуха не- пользуют влоскую приточную струю, ко- которая обеспечивает сдув вредных веществ в зону эффективного действия отсоса и усиливает подсасывающее действие послед- последнего за счет эжекщш. Такие отсосы полу,- чвли название активированных. Отсосы от полных укрытий — это от- отсосы, внутри которых находятся источники выделений вредных веществ. Движение жямм тствкх отсосот К*«ссхфк*гц|? местный отсосов газа над источниками в ограниченных объ- объемах с рабочими проемами и неклотностями существенным образом отличается от имею- имеющего место в условиях свободного разви- развития. Такими отсосами являются вытяжные шкафы, фасонные укрытия при обработке вращающихся изделий, кожухи и вытяж- вытяжные камеры» герметично или влотио закры- взющне технологическое оборудование. Отсосы открытого типа следует приме- применять в тех случаи*, когда по технологи- технологическим или иным причинам источник не может быть снабжен полным укры- укрытием, которое является наиболее эффектнв. ным средством оздоровления воздушной среды. Существенное влияние на выбор кон- конструкция отсоса оказывают причины и ха- характер движения выделений вредных ве- веществ около источников. Последние раз- разделяются на тепловые, динамические, диф- диффузионные н смешанные. Движение около тепловых источников происходит за счет тевловой энергии, под- подводимой к ним. Выделения вредных ве- веществ распространяются в виде направлен- направленного потока — конвзктнвнон струн, как правило, турбулентной. Конвективные струн разделяются на участии: начальный пли разгонный (участок формирования), ва котором осевая скорость возрастает от нуля на поверхности источника до неко- некоторого максимального значения, н основ- основной, где осевая скорость убывает или остается постоянной с уделеннеы от не- точнннл. Длина разгонного участка при- приближенно может быть принята равной 1,5—2 калибрам теплового источника. Движение около динамическая источ- источников обусловлено перепадом давлений, что приводит к образованию приточной струи. Приточная струя —это струя, обла- обладающая некоторой минимальной скоростью истечения за счет избыточного давления внутри объема сосуда, аппарата. Притом ная струя состоит из начального и основ- основного участков. Длпаа начального участка, в Пределах которого сохраняются постоян- постоянный я спорость и температура на оса струя, равна примерно шести калибрам отвер- отверстия. Диффузионные потоки обусловлены гра> диентом концентрации газовой примеси. Направление и интенсивность распрострв- нения последней зависят от диффузионных характеристик вещества и турбулентности окружающей среды. Различные прнчпаы движения нередко действуют совмество. Например, источник теплоты выделяет Также и газовые при- примеси, загрязненная прнтоеная струя сильно нагрета н т. п. Во всех случаях необхо- необходимо уметь оценить влияние илждой при* чины на закономерности движения н пра- правильно выбрать конструкцию отсоса. По форме в плане источники и приемные отверстии отсосов могут быть круглые, пря- прямоугольные и щелевые. В соответствии с этим струи могут быть компактные н плоские В пределах начального (разгон - ного) участка конвективная струя счи- считается компактной, если она образуется над тепловым источником, имеющим в вла- не круглую форму или форму прямоуголь- прямоугольника с соотношением сторон а/Ь ^ 2. Если тепловой источник вытянутый (а(Ь > 2), то образушщуюся над ним конвективнуш струю следует считать плоской. Компактной считается приточная струя, истекающая вз отверстия круглой или квадратной формы; плоской — струя, истекающая нл щелевого отверстия. Приведенная иласенфнкация учитывает основные закономерности и существенные особенности потоков выделений вредных веществ над источи ннл и и. При решении практических задач притоднтся сталкпаать- ся с более разнообразными и сложными формами источников, однако при выборе расчетных схем и формул сленует приво- приводить их к одному ил рассмотренных видов. При выборе и конструктивной проработке местного отсоса необходимо руководство- руководствоваться следующими осковиымн положе- положениями: элементы отсоса н укрытий должны со- стаилять ениное целое с конструкцией тех- технологического аппарата н не мешать про- проведению технологического процесса; всасывающее отверстие должно быть максимально приближено к источнику вы- выделений вредных веществ: размеры приемного отверстия должны быть равными плн несколько большими размеров подтекающей к отсосу струи; уменьшение размеров отсоса ведет к уве- увеличению потребного расхода воздуха; зону действия отсоса следует макси- максимально ограничивать фланцами, экранами, ширмами н т. л.; ориентация приемного отверстия в про* странстве должна производиться с учетом возможно меньшего отклонения потока вы~ выделений вредных веществ от естествен* него направления движения; при определении направления движения потонл выделений вредных веществ следует следить за темт чтобы оня не проходили через зону дыхания работающих; препятстиням на пути движения воздуха к отсосу сленует придавать форму, при ко- которой сопротивление их будет минималь- минимальным (острые кромки скруглять и т. д.); поле скоростей в Приемном отверстии отсоса рекомендуется устраивать соответ- соответствующим полю скоростей в подтехающем
потоке выделений вредных веществ; для этого следует использовать вставки, рассе нлтели, выравнивающие решетки н т. п 1.2- МЕСТНЫЕ ОТСОСЫ ОТКРЫТОГО ТИПА Вытяжные зонты. По направлению дви- движения выделений вредных веществ разли- различают отсосы, расположенные соосно с ис- точпнком, и отсосы, расположенные сбоку от источника К отсосам первого типа от- относятся вытяжные зонты, отсасывающие воронкн н т. п Зонты устанавливаются, как правило, над сосредоточенными источ- источниками текло- я вл а го выделений, над ис- источниками вредных веществ, выделяющих- выделяющихся вместе с теплотой. Примеаять зонты можно прн незначительной подвижности воздуха в помещении, так как поток воз- воздуха, направляемый под зонт, может от- отклоняться. Для обеспечения устойчивой ра- работы зонтов их снабжают съемными илн откидными фартуками с одной, двух или трех сторон и располагают на осл (нло- скостн) симметрии источника на минималь- минимально возможной высоте h (рис. 1.2) При конструировании зонт следует де- делать с центральным углом раскрытии не более 60 н приемным отверстием, пере- перекрывающим (в плане) источник выделений вренных веществ. Размеры зонта s плане выбирают в зависимости от характера дви- движения выделений вредных вешеств Дли улавливания конвективных струй В = \,2Ь илн R =* IJlr. Для улавливании приточных струй Д = 6 + 0,24* нлн Д = г + 024А Длинную сторону приемного отверстия от- отсоса рекомендуется принимать Л =г а + "Т~ 0,24л При наличии над источником выделений вредных веществ устойчивого струйного течения рекомендуется внутри зонта уста- устанавливать коническую вставку, а по пери- периметру корпуса устраивать кольцевой уступ (рис, 1,2, 5), Коническая вставка обесиечн- вает качественное соответствие профилей скоростей в приемном отверстии н в под- подтекающей струе. Действие всасывающего факела прн этом сосредоточиваете к в цен- центре течения, что увеличвзает устойчивость струи по отношению к неорганизованный потокам в помещении. Кольцевой уступ позволяет достичь эффективного всасыва- всасывания практически по всей площади прием- приемного отверстия, так как вихревые зоны ло- квлизуются в уступах. В этом случае ре- рекомендуются следующие соотношения раз- размеров зонта: *[ = 0,8 ,.. 0,85Я• Д, = ?5 * °7А дли ) Размеры $, Да и И на- назначаются из конструктивных соображе- соображений. »™™5Ж*И11 отсоеои' Расположенных сооско с а—зонт с прямоугольным приемник отверстием' о — зонт с неравномерным асясыаавнем во площа! ди приемного отверстия: а — эоит-коэырек- /_ корпус отсоса^ 2-ъстййкъ, обеслечйаающд'я не- .рааноиерцость всасьщ^пнк; 3 — уступы дя« лока- лнэацив 3OV завихрения Расчет вытяжных зонтов Для расчета отсосов, улавливающих конвектив- конвективные струи в пределах разгонного участка (компактная струя h < Ar, плоская струя п^АЬ), и для расчета отсосов, улавли- улавливающих приточные струи в пределах основ- основного участка (компактная h^\2r к ало- екая струи k^*\2b), можно воспользо- воспользоваться методикой В. Н. Посохина [I 23]. Исходными данными для расчета яв- являются: размеры источника выделений вред- вредных веществ г, м, кли 2а X 26, производи- производительность источника по теплоте Q, Вт. или скорость истечения загрязненной приточной струи но, м/с; скорость движении воздуха в помещении war м/с; высота расположении отсоса к, м; его размеры R, м, нлн 2Л X X 25; производительность источника по га- газовым выбросам G, мг/с; приходящееся на один отсос количество газовой лримесн. выделяющейся в единицу времени от рас- рассредоточенных источников, не снабженных местными отсосами, G9f мг/с; приходящийся на один отсос расход воздуха, удаляемого из помещения общеобменной вентнл ил иен U> *3/с. Расчет осуществляется в следующей по- после дова тельности: 1, По формулам, приведенным в таблЛ.1 вычисляют осевую скорость ип и расход воздуха в струе на уровне всасывания п1р. Если компактный источник имеет прямо- прямоугольную форму, то при расчете вместо г используют эквивалентный по площади ра- радиус /^вычисляемый по формуле г*= = ^АаЬ/я =: 1,128 л/^Ь. 2. Определяют значение поправочного коэффициента, учитывающего подвижность воздуха в помещении: ^ii - 1 + [ 3 - сгр Местные отсоси открытого nut U. Уравнении для расчета скорости я— и расхода воздуха ?ств я струе Коне трухти а и а я ха рактеристина схемы отсоса Относительиыft предельный расход отсоса Плоская приточ- приточная струя Щелевой отсос в стенке Щелевой отсос в виде свободно р ас поло жен кого патрубка 0r767 0.571 'пр> от + V * Ос еси икетрн ч пак приточная струя Круглый отсос в стенке Круглый отсос в виде свободно распо л оженио го круглого пат- патрубка «0,5 0,763 0,625 13 'Пр.ОТ J 3 | У Оо = 2Р Осеснм метр иан Струя (рвл~ го иным участок) Круглый в стенке отсос Круглый отсос в виде свободно распо лож е иного патрубка ] 0,0425 — Г X X - 0т5 0,443 . от 'ИР ОТ Пло<vast тивндя струя (разгонный учл- сто*) Щелевой отсос в стенке Ыи, э 0,03Q3 (-bL 0r4O9 3.1-2,1 -^ Обозначения: ЛЦ=«Л+ 6/0»24 — расстояние от полюса струи до всасывающей шили, и; / — длина ш,влиг м; т — кинематический коэффициент приторного отверстия; для свободно раслоложенного щелевого отсоса т = 2,5; Lap. от ^= Lrp^ ^jL^^ —> отноентельи^^ предельный расход отсоса; ?пр. от —предельная производительность отсоса, характеризую- характеризующая полное улавливание Струи, мэ/с; р — экспернментальный коэффнкиент; v* =« vQ/um — от- относительная скорость всасывания; р0 — скорость всасывания, обеспечивающая предельное улавливание струи, м/с; и — угод расширения, гранпа затопленной приточной струн, град; — площадь приточного отверстия, м*; ^ — относительный размер струи.
ю ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГЛЗОВЫДЕЛЕННН кг 0.8 \ \ / / ч QtQ6 OJZ О,!б 0,1 a) ¦лр *,* 0,6 ¦•ч У N \ \ a 0,0* 0,06 QJZ Ott5 Q,t R/t ) Рис. 1.3. ОпосЁтмьцч! щмидиый ркжод От- сосж, ули*нв*ющ«го приточную стог», > имшсш- мостя trt ого а — ияосквл приточная струя — щелеюй отсос б — осеснкиегрнчнил струя -— жругдий отсос; t — щелевой otcoc в виде свободно ряслоложеявого патрубка; 2—щелевой отсос в стенка; J—крут- лия отсос й стеке; 4 — отсос в виде свободно расположенного круглого патрубка где F — площадь всасывающего отверстия, м2; /Vtp — площадь сечения затопленной струи, ы*. При вьнисленпи f^p следует г иметь в виду, что на разгонном участке кон йен- tub ной струи влощадь ее сечения равна нлощадн нстоаднка в каане, Угол расши- расширения границ затопленной приточной струи а = 13,5*. Если по расчету значение F по- получается меньше FCT7t то следует прини- принимать FfFtr,*= 1,0. 3. По формулам табл. 1.1 икн по графи- графикам на рис. 1,3 и 1.4 находят относитель- относительный предельный расход отсоса Lo? от. В ка- качестве относительных размеров исполь- используются при расчете улавливания конвек- конвективной струн Rr**$/ry В** В/Ь, при чете улавливания приточной струн R*= В ~ Я/А, рас* pt /L етр ',* > I т > \ \\ \ Ч V ч Рве, 1.4. Откосцтелимй щкДельвд! р>асход от- отсоса, yjuixftftmcoro яоавектяякул струю {рщз- гонимД участок), в фввясямосп от ого римера: 1 — круглый отсос в виде свободно рисположев» вого патрубка; 2 — щ«левоА отсос * степсе- J — отсос в стенке 4, Вычисляют предельный расход отсоса, обеспечивающий полное улавливание струи при минимальной производительности от- отсоса, Lap от ^ RnLtipLup qt* 5. Находят предельную (максимальную) ^срыг мг/м*г и относительную предельную избыточную Дсл^д концентрации вредных веществ а удаляемом отсосом воздухе, со» ответствующне режиму предекьного улав* ливанняг -пр пред ПДК-^р * где сор — кокцеиграпая вредной примеси в приточном воздухе обшеобмеиной вен- тилнипа, мг/мл; ПДК — пренвльно допусти* мая концентрення вредной ирнмесн в воа^ Духе рабочей зоны, мг/м1 [1.28]. _ 6. Вычисляют значение безразмерного комплекса М\ М 7 По графику на рис 1.5 находят опти- оптимальное значение эффективности улявли* вання вредных веществ т)^ = Gy/G н со- соответствующее значение кц ** ^от/^пр. от- Значение величин х\ я к^ может быть огь ределено также из решения системы урав- уравнений Если источник выделяет только тенлоту, то принимают кц ~ 1,0, Если рассчитанное значение кц окажется меньше едннпаы (в непосредственной близости от источника образуштся зоны с повышенной коицектра* цией вредных веществ), то пвобходамо уве^ личенне объема отсасываемого воедуха, по- поэтому всегда рекомендуется соблюдать ус- условие ?<|j > \fi. 8 Олреяеляют требуемую производитель- производительность отсоса, обеспечивающую оптималь- оптимальную эффективность улавливания аредных веществ, L^t** Ьк отсосы открытого 11 1 М I.& Гр1фшс али .40; 5- — Дс. пред 10; fi—Дс ¦41 //- 9. Б случае необходимости можно под- ечнтать количество уловленных СУг мг/с» н концентрацию сГЛч ыг/и3, выделений вред- вредных взществ в воздухе, отсасываемых ме- меG 0 уд GT/L QT. стным отсосом: Gr |^ Вытяжные пкнелк. Когда по коиструк* тнаяым соображениям соосный отсос нильэя расположить достаточно близко над источ- источником н поэтому производительность от* coca чрезмерно ввлнил, а также когда не- необходимо отклонять поднимающуюся над источником струю так, чтобы выделения вредных веществ не попадали в зону дыха» пая работающего, применяют вытяжные па» келд —боковые (рис, 1.6,о,б,*), угловые (рис. 1.6, г) и наклонные (рнс 1.6, д). Та- Такие отсосы находят широкое применение в цехах пластмасс, сборочно -сварочных» ли - тейных. Длина прямоугольных отсосов 2А, как правило, принимается равной либо несколь* ко большей (до 20 %) длины источника 2а. Высота отсоса. 2В назначается иа кон- конструктивных соображение. Следует иметь в виду, что с уменьшением высоты не- несколько увекнчпаается потребная произво- производительность отсоса. Наличие фланка по периметру всасываю- всасывающего отэерстия улучшает условия уланли- вания. При ширине флапаа Ah ^ ? отсос следует считать расположенным в стенке» При меньшей ширине фланка это свободно расположенный отсос. При выборе кон- конструктивной схемы вытяжной панедн пред- предпочтение следует отдавать отсосам с ма» лыы углом несоосности ф, как наиболее выгодным по количеству удаляемого воз- воздуха» Расчет вытяжных панелей. Из- Изложенный ниже метод расчета предна- предназначен для проектирования отсосов, улав* инвающнх загрязненные конвзктивные по- потоки от источников пруглой или прямо* Ршс !.€. Коктружтшаяя* анш л — отсос в сгеякв; б — свободво рвсасложвмый боковой отсос; а во! отсос; д — яжлояиый — боковой отсос с Ираком; г —
12 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛ Б-ГАЗО ВЫДЕЛЕ НИИ угольной формы с соотношением сторон I =? ф =? 2. Исходными данными для расчета яв- являются: размеры источника 2аХ2Ь или г\ производительность источника по теплоте QT Вт, н по газовым выбросам G, иг/с; енорость движения воздуха в помещении »», м/с; конструкция отсоса и его размеры 2АХ2В или Я> расстояния по вертикали я горнзонтвлн между центрами источника у0 н отсоса хь угол несоосности <р; коли- количество прнмесн, выделяющейся от рассредо- рассредоточенных источников G9t мг/с, и расход воздуха, удаляемого из помещения обще- общеобменной вентиляции, Ii> м3/с. Расчет вытяжной панели производится в следующем порядке [1.23]. I. Определяют расстояние St м, от ис- источника до входа струя в отсос, отсчиты- отсчитываемое по оси изогнутой струн, и харак- характерный размер ?: 0,5 ( Если источник и отсос прямоугольные, то вместо R н г вычисляют эквивалентные по иаощада радиусы R» и г„ 2. Вычисляют коэффициент ka, учиты- учитывающей алияиие подвижности воздуха на требуемую производительность отсоса- отсосала 1 Н-ЭЗ^^ЛС^) ¦ 3. В зависимости от выбранной кон- конструктивной схемы по одной из привенен- ных ниже формул вычисляют относитель- относительную предельную производительность отсоса. отсасывающей лодостл Отсос в стенке (рнс, 1.6, а) Боковой Отсос, скободно распо- расположенный (рис 1.6, 6) Боковой отсос с экраном (рис. 1Д о) Угловой отсос {рис. t.6r г) Наклонный отсос (рнс 1.6, д) 0р217A — 0, [0,32 + 0,06 да4O'3] X [0,2+ 0,25 (В/Л/3] X X A-0,26**) 0,027 (В/А)т]Х X A-0,26**) 5 0Н) Формула для расчета относительной пре- предельной производительности наклонного отсоса справедлива дая отсоса, располо- расположенного в стеине или же снабженного фланкемг ширина которого более В. Если рис. 1-7. fljujoraite вытяжные лапелк а — вытжжмвя пваелъ ноасгрукднн А. С» Чсрно- 6ере*ского; 6 — тяаовйл вытяжиан панель же отсос свободно расположен в простран- пространстве или ограничивающий фланен имеет ширину меньше Bt то найденное значе- значение ?Н(>. РТ должно быть увеличено в 1,6 раза. 4. Находят предельную производитель- производительность отсоса L^ *т ^085Q(S4 Дальнейший расчет ведется в том же по- порядке н по тем же формулам, что н для отсосов, соосно расположенных с источ- источником (см. с. Ю). В практике сварочных цехов машино- машиностроительных заводов большое распростра- распространение получили конструкции отсосов, вы- полнёпиы* в вике стационарных боковых вытяжных паннлей, обеспечивающих откло- отклонение факвла выделений вредных веществ от лица сварщика. На рис 17, а представлена наилонная панель равномерного всасывания конструк- конструкции А. С. Яернобережского. Всасывающее отверстие выполнено з виде решетки, жи- живое сечение щелей которой составляет 25 % площади пакеня. Угол нанлоиа всасмваю- щей решетки принят 45е к горизонту. Ниж- Нижний край панели располагается на высоте 300 мм от поверхности стола кля разме- размещения свариваемых деталей. По рекомен- рекомендации ВНИИОТ (г. Ленинград), спорость воздуха в живом сеченин щелей решетки принимают ранной 3—4 м/с (прн сварке особотоксичных материалов — до 8 м/с). Расход воздуха подсчитывается по удель- удельному расходу, равному 3300 м*/ч на 1 м* площади отсоса, В сварочных цехах часто применяют ти- типовые конструкции местных отсосов с вер* тикальными щелями для всасывания воз- воздуха, разработанные ГПИ «Сантехпроехт* {рис 1.7,6). Угол наклона вытяжной ре- решетки панели принят равным 55° к гори- горизонту. Над панвлью устанавливается козы- козырек шириной 300 им. Размеры типовых па- отсосы <трытого тки» 13 L2. Характеристики типовых наледей ГПИ < С а и тех проект* [124] 1= V ду расход воздуха, . при скорости «го в, живом Сече ни а, м/с 3.5 3.0 3,5 4.0 6,0 600Х 645 75ОХ 645 900Х 645 0,086 0,110 0,13О|935 620 790 775 990U185U380 И 70 930 1400 1080 1640 1240 1580 е.о 1550 1980 18702340 2810 1850 2370 нелей н рекомендуемые расходы аоздуха приведены в табл. 1.2. Прн электросварке применяются также вытяжные панели конструкции Т С Кара- Карачарова (рис, 18, а), прелстанляюшне собой прямоугольный короб с открытым отвер- отверстие* кля всасывания воздуха размером 800 X 550, 750 X 550 или 920 X 550 мм. От- Отверстие закрыто предохранительной сеткой. Над всасывающим отверстием установлен козырек шириной 200 мм, Для обеспечения равномерности всасывания в вытяжном ко- коробе панели устанавливаются направляю- направляющие перья. Рекомендуемый расход воздуха 4100 м*/<* на I иа площади всасывающего отверстия. На рис. 18,6 показан панельно-щелевой отсос конструкции П. П Щедова, приме- применяемый при сварке мелких и средних де- деталей. Этот отсос представляет собой на- нлонную панель с всасывающим отверстием размером 100 X 500 мм. Рекомендуемый расход воздуха 1600 мэ/ч. При твком рас» ходе скорость воздуха в спектре всасыва- всасывания у края стола 0.2 м/с обеспечивает эффективное улавливание вредных веществ [L26]. Наилучшую эффективность уравнивания вредных веществ при сварке мелких дета- деталей обеспечивает панель А, С. Черноберенс- ского. Панельио-щелевой отсос П. П. Ще* дова отличающийся простотой изготовле- изготовления и малой металлоемкостью, эффективен при расположении точки сварки в неболь- небольшой зоне перед аытяжным отверстием. На фиксированных местах сварки «елкнх н средних деталей на ходит применение вы* тяжиая панель Киевского научно-исслено- аателъекого иистит)Гга санитарной техники (НИИСТ), конструкция которой показана на рнс, J 9. Для обеспечения равномерного всасывания воздуха вытяжные щели вы- выполнены трапециевидной формы сужаю- сужающимися кннзу. В верхней части панели, непосредственно возле козырька, выпол- выполнена сплошная горизонтальная щель ши- шириной 15 мм [1,22] Прн сварке удяов длиной до 2—3 и при- применяют подъемно-поворотные воздухопри- емннкн типа ЛИОТ-1 (рис. 1.10) или ЛИОТ-2 (рнс. 1Л1), а для сварки крупно- крупногабаритных изделий и в закрытых отсе- отсеках — переносные отсосы с шгевматнче- скимн присосамн на резиновых шлангах (рис. 1.12, U3), подключаемых к обще- общецеховому коллектору, Подъемно-поворот* ные воздухопрнеаннни эф<Ьектианыт но до- довольно громоздки, требуют частой переста- перестановки отсоса от одной точки сварки к дру- другой, ято снижает производительность труда 220 л— отсос конструкция отсос К™*цнн П. П.
14 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕНИИ Рие. l.t, Ъшпжлл» д*иель НИИСТ (г. Киев): q — решетку яытяжно! ояодш: 6-»устаиевкв пвкедн * аодгажяого н приводит к загромождению рабочей зоны. Зона действия пылегаэопрнемннков 200 ям (примерно таиля длина шва может быть сварена одним злентродон) при расходе уделяемого воздуха 150 м3/*. Битовые отсосы. В цехах металлопо- металлопокрытий для улавливания выделений вред- вредных веществ с поверхности растворов гальванических, травильных, за нл л очных ванн и т, п, применяют разновидность бо- боковых отсосов — бортовые отсосы. Осо- Особенностью бортового отсоса является то, чго зона его действия велика но сравне- сравнению с шириной всасывающей щели. Щель располагают у борта, ванны по схеме, при- приведенной иа рнс. 1.14,д (обычные борто- бортовые отсосы), если поверхность жидкости в ванне находится ниже борта на рас* стоенни hn до 100 мм, или по схеме, при- приведенной на риа l.U.o" (опроиннутые бор* товые отсосы), при более низком уровне поверхности жидкости. Широкое применение в современных галь- гальванических цехах находят однобортовые и двубортовые отсосы. Однобортовые отсосы предусыатрнвают для ванн шириной В до 600 мм. При большей ширине нлниы уста- н в вливают двусторонние бортовые отсосы. Институтом «Проектиромвентвляцнн* (Мо- (Москва) предложены усовершенствованные конструкции бортоаых отсосов. В зависи- зависимости от условий компоновки предусмот- предусмотрены сеицни двух исполнений: односторон- односторонние я двусторонние (рис 1Л5). Нвличяе съемной крышки и верхнее расположение клапана облегчает очистку отсоса от наро* стов. Материал отсосов; углеродистая сталь для ванн с неагрессивными растворами (щелочными, цианистыми) нлн полипропи- полипропилен для ванн с растворами агрессивных 4-A (уточнить по пшсту) Pat. i.NL Даус-госннппЙ ный коэдухоаряемт» ЛНОТ-1 Местные отсоси открытого 15 Ряс, U1. ЛИОТО / — - 1Л2» Сжшил нв^снослого <псосл с аркеосоц: вмопомйууивый побудитель; ^ ~ $ S * Рк. Т.гэ. ПмлвгАэоооивло» ВНИКОТ (г. гр*д> с яягакл-гшчееим присосом; — яшесослыв шланг; J — аыжш- Рис 1-14. Схемы уетройепд бортовых отсосов: о — обычного; 6—опрокинутого; J--уровень бор- борта **ыны; Я — уровеяь КИСЛОТ И СОЛСН. Ширина отсасывающей щеди в горизон- горизонтальной плоскости 50 мм. Основные раз- размеры секций отсосов приведены ниже: Длина щели бортового от- отсоса /г> мм . - 400 Длина присо- присоединительного патрубка /?»мы 240 500 600 700 800 240 240 320 302 Длина щблн бортового от- отсоса 1и мм . . 900 Длина присо- присоединительного патрубка /*. ми 600 1000 1100 1200 400 500 600 Ванны длиной более 1200 мм оборудуют- оборудуются отсосами в виде отдельных секннЙ с са- самостоятельными вытяжными патрубками, которые собираются э общий выводной ка> нал (рнс. 1.16). Расстояние от верхней кромки ванны до зеркала раствора сленует принимать для одно- и двубортовых опрокинутых и одно* бортовых простых отсосов а пределах 120— 200 мм, а для двубортовых простых отсо- отсосов в пределах 80—100 мм. Для некоторых ванн уровень раствора регламентирован условиями безопасности: уровень раствора в ванне оксидирования должен находиться рв; подъцо та пористо* реэхвы; ? — реэкн«юя полу- ¦сфер* Ряс his» Cum бортового отсоса; а — одностороввня «сое; б - даусторовжяй отерс; I — дросевдк-клшан; * — съемная «рыныа; J — др козырек; *—корпус отсосе
16 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГЛЗОВЫДеЛЕНЯЯ Pic. US. MEoroeefiiaonnil trnuurpaauinil **• coc: 1 — коэпус мяны: 4? — севца* отсоса; 1— воздухо- воздуховод вытяжной гелтндяцвн; 4 — дрсосййь-кджпаи; 5 — ооядухород Сдум не менее чем на 300 им ниже верхнего края ванны; уровель раствора в хромовой ванне должен быть ниже краев ванны не менее чен на 150 мм [1.3]. Расчет бортовых отсосов. Пря расчетах бортовых отсосов следует пользо- пользоваться методикой, разработанной институ- институтом «Проектпроывентилиния», согласован- согласованной с Минздравом СССР я утвержденное Глав промстрой проектом Госстроя СССР [L27J. Объемвый ра&ход воедуха, удаляемого через бортовые отсосы (м*/ч), определяется по формулам; для отсосов без поддува со щелью вса- всасывания в горизонтальной или в вертикаль* мой плоскости 1600 для отсосов с поддувом со щелью вса- всасывания в горизонтальной олоскости кон- конструкции института «Проектпромвентнля- пая» Расход воздуха на сдувающую струю да я одно бортового активированного отсоса Law = 605]/с,. Здесь В: — расчетная ши- ширина ванны, принимаемая равной для дву- бортовых отсосов расстоянию мещду кром- кромками отсосов, дан одаобортовых отсосов— расстоянию между кромкой отсоса и бор- бортом ванны, для активированных отсосов — между кромкой отсоса и осью воздухопо- дающей грубы, м; / — длина ванны, м; Кж — расчетное расстояние от зеркала рас- раствора до оси всасываюшеб щели, м; сг— коэффициент, учитывающий разность темпе- температур раствора н воздуха в помещений, определяемый по графику на рис, 1.17; * is % / ',<* 7,*S р w Z9 $9 то Рже- 1.17. Кофффмцяеят, тсиперАттр р*стш*ч>л я аелдух» в щ М (ct— для дяубйртавмж отсосов без передуй; — коэффициент, учитывающий токсич- токсичность выделяющихся вредных веществ, При* инмаемый для отсосов без поддува по табл, 1.3, дая активированных отсосов ^ои* 1,0; сг — коэффициент, учитывающий конструкцию отсоса: для двубортового от- отсоса без поддува я одиобортового активи- активированного отсоса су *е 1;для одиобортового отсоса без пондува с{ = 1,8- для двубор- двубортового аитнвированного отсоса С\_ * 0,7. При опредеденин расхода воздуха для от- отсоса без поддука при воздушном пере и е- швваннн раствора вводится лопрввочный коэффициент СаЯр^ 1,2; пря укрытии зер^ кала испарения раствора плавающими те- ламн (шарики, линзы н т. п.) са = 0J5; при укрытии зерквла нснареиня раствора пенообразуюшии слоем сп ^= 0,5. При определении расхода воздуха через отсос следует учитывать и расположение ванны относительно стены помещения или смежной ваяны. Если отсос раслоложеи возле стены или примыкает к отсосу смеж- смежной ванвы, то объем отсасываемого воз- воздуха можно уменыхнть на 15 % пря одно* бортовом отсосе и яа 10 % при двуборто* вом [1.27]. Расход воздуха Ц, уделяемого борта* вымя отсосами от ваннг кзготонляемых Тамбовсквм механическим заводом, приве- приведен в табл. 1.4. В случае применения оино- бортовото отсоса без поддува расход воз* духа Ц укеннчивают в IrS раз. Недостатком оядобортовых и двуборто- вых отсосо» от прямоугольных ванн яв- является образование вихрей у бортов, сво- свободных от отсосов. Образование вихрей отрицательно влияет на эффективность бор- бортовых отсосов, что приводат к увеличению объемов отсасываемого воздуха. Пол* ностью устранеть это явление можно, если устанавливать замкнутые бортовые отсосы у всех четырех сторон ванны, Местные отсосы открыто™ тки» 17 Х Удельные выделения *|уд и воаффяцнеятов токсичности ет,1Г лреднмт веществ» выделяющихся от гельваляческнх элни [Ь?3 Теднологический процесс Определяющее яре даос существо Электрохимическая обработка металлов а рас- растворах, содержащих хромовую кислоту в копаен- трапал 150—300 г/л. при электрической нагрузке на влииу / ^= 1000 Л (хромирование, анодное декапирование, снятие меди и др.) То же, в растворах, содержащих хромовую кис- кислоту в концентрации1 30—60г/лр при той же на- нагрузке (электроподнро ванне алюминия, стали « ДР) То же, в растворах, содержащих хромовую кис- кислоту в концентрации 30—100 г/л, пря электриче- электрической нагрузке на ванну / < 500 А, а также хи- химическое оксидирование алюминия и магния (аноинроаание алюминия, магниевых сплавов н др.) Химическая обработка стали в растворах хромо- хромовой каслоты и ее солей при температуре t < 50 "С (вассиваная, травление, снятие оксид- оксидной пленки, наполнение в хромпике и др,) Химическая обработка стади в растворах хромо- хромовой клелоты н ее солей лрн t is SOT (осветле- (осветление, пассива пая и др.) Химическая обработка металлов в растворах щвлочн (оксидирование ствли, химическое поли* рованве алюминия, рыхление окалины на титане, травление алюминия, магння и их силавов и др.) при температуре раствора, X* выше 100 наше 100 Электрохимическая обработка метзддов в рас* творах щелочи (анодное снятие шлама, обеэжн- рваанне, лужение, сяктие олова, оксидирование меди, снятие хрома и др.) Химнчеслая обработка металлов, кроме алюми- кий я магння, в растворах щеночи (химическое обезжиривание неятр елизаиня и др.) при темпе* ратуре раствора, *С: выше 50 ниже 50 Кадрирование, серебрение, золочение и элехтро- декаинровапае в пааинстых растворах Цинкование, меднение, латунирование н амаль- амальгамирование в инаинстых растворах Химическая обработка металлов в растворах, содержащих фтористоводородную хнелоту и ее солн Химическая обработка металлов в конкентриро- вавных холодных и разбавленных нагретых рас- растворах, содержащих соляную кислоту (транле- ине, снятие шлама и др.) Хвыическен обработка металлов (кроме снятия иннкового и кадмиевого покрытии) в холодных растворах, содержащих соляную кислоту до 200 г/л (травление, деканкрованне »др). Хромовый ангид- ангидрид То же Хромовый ангвд рнд Щелочь Цианистый род То же Фтористый род Хлористый род водо- водо* водо- 0** о •* 19,3 5.4 72 288 То же 36 7,2 3,6 0,0198 0 ¦* 198 196 39.6 1.08 2 1,6 1,25 1,25 1,6 1,6 1 2 \3 1,6
18 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕННЙ Продолжение табл. 1,3 ТехнологaqecKuft Оп ре Де днющ,е« вредное *«mectio « уд- 'так Электрохннмческая обработка металлов в рас- растворах, содержащих серную кислоту в концентра- концентрации 150-—360 г/л, а также химическая обработка в концентрированных хододаых н нагретых раз- разбавленных растворах {анодирование, электро- л ол кров а ике, трапленне, снятие инквляр серебра, гндрндная обработка титана и др.) Меднение, лужение, цинкование и кадмироваине в сернокислых растворах при температуре t < 5041, а также химическое деиаинрование Химическая обработнл металлов в коинентрнро- ванных нагретых растворах н электрохимическая обработка в концентрированных холодных рас- творахг содержащих ортофосфорную кислоту (хн- ннчесхое колировалае алюминия, влектрополиро- влектрополирование стали, меди и др ) Хамнческяя обработка металлов в концентриро- концентрированных холодных и разбавленных нагретых рас- растворах, содержащих ортофосфорную ин слоту (фосфатнрованвз и др.) Химическая обработка металлов в разбавлен- разбавленных растворах, содержащих азотную кислоту {осветление алюминия, .химическое снятие ннке- ля, тр&пленне, декапнроиаиие меди, пассивация я др.), при концентренни раствора, г/л: выше 100 при при ниже 100 Никелирование в хлоридных растворах плотности тока I—3 А/дм1 Никелирование в сульфатных растворах плотности тока I—ЗА/дм2 Мелиеине в этнлендн аминов ом электролите К&дмировлине и лужение в кислых электролитах с добавкой фенола Крашение в анилиновом красителе Промывка в горячей воде при температуре 50«С Безвредные технологические процессы при нали- налички ненринтных запахов, например, аммиака, клея к др. Серная кислота То же Фосфорная кисло- кислота То же Азотная кислота и оксиды азота Растворимые соля никеля То же Этнлендиамин Фея о л Анилин Пары воды 25,2 18 2,16 10,8 Q ** 0.54 0,108 0** 0" 1,6 о*** 1.6 1Д5 0** 2 1.6 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 * Значения тгк приведены при условии нормальной загруккн ванны дли расчета макск* мальвых разовых концентраций. При определении среднесуточных значений т7Ж (в виде аэрозоля) следует учитывать коэффиинент загрузки оборудования. При необходимости очистки вентиляционных выбросов и выбора очистных устройств следует учятыпать выпаде* вне аэрозоля на внутренних стенках сосудов и воздуховодов. ** Ко качество выделяющихся вредных ваществ незначительно и npR расчете венти- вентиля кноиных выбросов может не учитываться, *** Местный отсос не требуется, однако при наличии воздушного перемещав ання раствора местный отсос необходим (<W = 0,5). отсосы отжрмтого тика 19 бортовыми отсисачи о-r Lira и & л Размеры гднны л плане 450X800 460X1100 450X1500 460X2200 500x1100 500X1500 560x800 «оохпоо 300X1500 «00x2200 700X500 700X1100 700X1500 700x2200 800X^60 SO0X78O 1000X1800 1000X2000 1100X560 П00Х760 1200ХН00 1200x1500 1200X2200 Расход ?рн й Я Са Е« || 260 360 500 730 420 580 250 540 740 1100 480 660 910 1350 380 530 1450 2180 560 780 1320 I860 2760 воадуяд l/«O«C. — 1 дл* < гссосд -с поддувон || 200 275 375 560 335 455 280 470 640 940 480 615 840 1230 395 536 1540 2260 670 910 1530 2090 3060 ч __ __ __ — — _ — — — — — 1090 1600 475 645 1080 1475 2156 ь V а X а"* • 3 20 30 40 55 30 45 20 40 50 75 35 48 60 90 30 35 90 130 40 60 80 105 153 Устройство замкнутых кольцевых отсосов на круглых ваннах также поеволяет пол- ностью устранить образование вихрен (рис. 1Л8). Равномернвя скорость поступ* ления воздуха по длине кольцевой щеди достигается, когда ваика заключена в ко- р с ?* о о о. * 4 °. Р, 10 20 30 40 ЬО 100 с подвижности воздуха в помеще- помещении» м/с 1.8 1,6 1Г45 1,35 1,28 1,2 120 1Р95 1,7 155 1.4 1.33 200 2Р15 1,8 1,65 1,45 1,4 1,3 а4 Прн /1, ас 225 1Р95 1,7 1.55 1,47 1Г38 120 2.4 2,05 !,8 1 6 1,52 1,42 мм 200 2,6 2,2 1,9 17 1,6 1,4* 0.6 80 2Р65 2,2 1,95 1,76 1,65 1,88 120 2Г7 2,25 2,0 1,7 1.57 200 2,85 2.4 1,9 1 Q 1 2л 1,64 жух, а отсасывающий воздуховод присо- присоединен к кольцевому кожуху внвзу с рас- расстоянием от его оси до кольцевой щели не менее двух диаметров воздуховода и относительная ширина щели bjd^ ^ 0,04. Практически допустима относитенъная ши- рнив bjdb = 0,08, прн которой отклонение от средней скорости в щели ±\Ъ %. Объем воздуха, который необходимо отсасывать для надежного захвата и удаления вредных веществ в кольцевой опрокинутый отсос, Рис. L18. Кйдьцем»! отсос опрокнутого / -» отс1сыаающнв воздуховоды; 2 — урояеиъ косгя; 3 — гранат мрлвего уровм вредных мщест»; 4 — кольцами кожух к» от где d — диаметр, измеренный по осям вса* сывающей щели, м; Лг — расстояние от пло- плоскости щели до уровня жидкости в ванне, м; ftj — расстояние от плоскости щенк до верха ванны, м; At— разность температур поверхности и воздухе в помещении, *С; с* — коэффициент, уцнты&ающий подвиж- подвижность воздуха в помещении (табл. 1.51 [I 32]. При Д/<ЮвС в расчетную формулу для определения производительности от- отсоса иодстаиляется эмпирическая величина ДГ = 8,95/4> (dB — дяанетр ванны, и). Для удобства монтажа и демонтажа бортовых отсосов рекомендуется бесфлаи» цевое соединение нх с патрубками маги- магистрального воздуховода (рис. 1.19). К вы- тяжвому воздуховоду или коллектору / приваривают рамку уплотнения 2. В обра- образующийся карман встаиляют прнсоеднин- тельный патрубок 3 секции отсоса или про- промежуточный патрубок 4. Заэоры запол- заполняются нетвердеющев пастой УН-01, гер» метяком ТЭГТ-1 ели другой густой уплот- уплотняющей пастой. Нижние отсоси. В тех случаях, плгда использование более экономичных по рас- расходу воздуха соосных я боковых отсосов невозможно по конструктивным и техноло- технологическим услолиим, применяют кижине от-
20 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕННЙ Рис» 1J9. Соединение секця* отсосет с оовдужо- водоы: 1 — патрубок вытяжного доадуховодв; 2 — рамка уплотненна; 3 — патрубок секции отсоса; * —про- —промежуточный пАтРубак; 5 — уплотнение с осы. В этом случае загрязнений qotok опрокидывается вниз к вытяжной панели, не проходя через зону дыхания рабочего. Факел выдвленнЗ вредных веществ подни- поднимается над плоскостью источника» а затем поворачивается вниз к вытяжном решетке н затягивается в отверстия отсоса (рис. 1.20). Нижние отсосы применяются при пайке, сварке я резке металлов. Нижний отсос от прямоугольных источ- источников устраивается в виде да ух всасываю- всасывающих щелей, расположенных симметрично вдоль длинной стороны источника (см. рис. К20). Длина щнлей принимается рав- равной длине источника 2Л *= 2а. Нижний от- отсос от круглого источника устрани а етс я в виде кольцевой щели, расположенной осе- симметрично с источником (рис. 1.21). При выборе размеров кольцевого отсоса необ- необходимо учитывать, что удаление вытяжной щели от источника (увеличение расстояния Ri — г) приводит к возрастанию объема ноэдуха для отсоса и что условия улавли» в а ни и значительно ухудшаются с увеличе- увеличением высоты источника. Рас, Ш. Предедьпя прономдлтелыоггь ниж- нижнего кольцевого отсос» в эиянснмостн or его от- относительных размеров: —1.5; 2— RtJRi^l.3; J-Ъ/Я,—U Расчет нижних отсосов* Исход- Исходными данными для расчета нижних отсосов, улавливающих загрязненные конвективные потоки, по методике Г Д. Лифшнца (коль- цевые отсосы) и В. Н. Посохнна (нижние отсосы от прямоугольных источников) яй- ляются размеры источника Bа X 2Ь; г\ К) н отсося [Bi, 82, Ri, R2); теплопроизводн- тнльность источника Q, количество газовой прнмесн G н (?(>; производительность обще- обменной вентнлнкнн LB н скорость движе- движения воздуха з помещении w9. Расчет ведут в следующем порядке, К Вычисляют отноептельные размеры: для нижнего кольцевого отсоса ^ — RJr, Яз = Rz/R\. Я = hfr\ нижнего линейного от- отсоса 5 =« Ь/Ви Л2 ** Вг/В^ 2. Определяют значение поправочного коэффициента, учитывающего скорость дви- движения воздуха а помещении: 6П*= 1 + + 63,2 л/wl {rJQ) л Для линейного отсоса вместо г в формулу подставляют Ь. 3. В зависимости от выбранной кон- конструктивной схемы по графикам рис. 121 и 1.22 находит относительную предельную л ро нэ so д ител ьность. 4. Предельную производительность отсоса определяют по приведенным ниже форму- формулам. Для кольцевого отсоса PtC«TH*« СХЕМА ВВЖВ*П> где Qr и QR — конвективная теплоотдача от горизонтальной и вертикальной поверх- поверхностей; есин задана температура поверх- поверхности Та источника и воздуха Тв в поме- помещении, то Qr= l,3AG'a^71,L^Ff; QR ~* ТЖ\ здесь Fr и F» — соответ- оксосы открытого 21 ОТ д *** в,'*** [ \ г Рве. 1.23. Сжо^юсть всасклакня я предедьн«& р ¦жкодртшьвоетъ мм веяв ого цнжвего отсоса, ш за- АиснмосГ» от «го разиеро*; а —плоская конаейтнлиая струя; б— плоеная при- тотвал струе; /-V *-? ственно площади горизонтальных н верти- вертикальных теплоотдающнх поверхностей, м3; к — коэффициент, который зависит от аб- солютных значений и разности температур Гц н Тя [1.30], При U ~ 293 К значения k Привенены ниже: Tttt К 283 353 «3 553 к U67 1,6 1,53 ],47 Гц, К 053 753 853 1253 к 1Г41 1,36 1,33 U9 При расчете отсосов от объемных HCToq- киков используется суммарная теплоотдача Q — Qr + Q., Для линейного отсося 1Ир. «т = Эта формула справедлива, для расчета от- отсосов от источников, высота которых не более Д » Ь/2. 5. Находят предельную избыточную кон- концентрацию газовой примеси в воздухе, уда- удаляемом отсосом, а также относительную предельную избыточную концентрацию . от; 6. Вычисляют комплекса значение безразмерного вания вредных веществ гьР1 и соответствую- соответствующее значение k^. Расчетное значение k^ не может быть принято меиьще единицы Ясли источник выделяет только конвективпую теплоту, то следует принимать йп в [. 8 Подсчитывают требуемую производи* тельность отсоса 9. В случае необходимости определяют количество уловленных вредных веществ О G Актмннровлнные отсосы» Местные отсосы активируют плоскими или компактными приточными ^струями, которые отденяют зону выделений вредных веществ от неза- незагрязненного объема и обеспечивают ста - Сильный сдув вредных веществ в зону эф- эффективного действия отсоса. Приточная струя должна проходить в зоне выделений вредных веществ и направляться к центру всасывающего отверстия, причем расход от- отсасываемого воедуха должен превышать расход воедуха, поступающего с приточной струей. Возможные варианты сочетания отсоса с активирующей приточной струей даны на рнс 1.23. На рнс* 1.23,A, б, г плоская при- приточная струя изолирует зону выделений вредных веществ от помещения, направляет их к отсосу и обеспечивает устойчивую работу последнего при расходах воздуха. 7. По графику (см. рис 15) находят оп- оптимальное значение эффентявности улавли- улавлиГ,23. Схеиты местных отсос», а поддувом: а — передувка над вапвоА; 6 — сдув наклонной струей; е — активированный зонт, г — струйаая завеса ароекя печк
22 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕННН отсосы ощштого пам. меньших по сравнению с теми, которые требуются для отсосов обычного типа. Восходящий над теплоисточником (рнс 1,23, а) конвективный поток стабилизирует- стабилизируется с помощью плоской приточной струн, которая более устойчива ло отношению к естественным токам воздуха в поме- помещении. Устойчивость системы «приточная струя — нестиый Отсос» относительно неорганизо- неорганизованных потоков воздуха, возникающих в помещении, определяется скоростью на оси воздушного потока в критическом сечении tffspt в котором влияние приточной струи уже ослаблево* а действие местного от- отсоса еще не велико. Эту скорость следует обеспечивать в пределах 1,5—2 м/с. однако она не должна быть меньше скорости рас- распространения локализуемых выделений вредных веществ Устройство активированных отсосов, как показали исследования В. А. Бройда, эко- экономически оправдано при расстояниях ме- между приточной щелью и отсосом / > 1 м. Если струя подается параллельно поверх- поверхности источника на расстоянии И ^ 0,5/, то ее следует считать настилающейся. При больших значениях И струю называют не- настнлающейся. Отсос считается располо- расположенным н стенке, если высота фланца от- отсоса Л>(Я + 2В); арн h^{H + 2B) от- отсос считается свободно расположенным в пространстве. Приточная щель 2В должна иметь ши- ширину do рядка ОДШ, ко во избежание за- засорения — не менее 5 мм. Длина приточ- приточной щели принимается равной длине нсточ- нвяа. Выпуск сдувающей струи аит на Яро- Ярова иного бортового отсоса осуществляется под углом 35е к плоскости раствора. Шн- рнну щедн местного отсоса не следует де- делать меньше 50 мм. Скорость выхода приточного воздуха при активированных отсосах у ваий во избежа- избежание образования воли на поверхности жнд- костн принимают б—7 м/с, но не более ]О м/с. Для остальных отсосов она не должна быть более 20 м/с, так как при более высоких скоростях возникают неже- нежелательные шумы. Исходными данными для расчета акти- активированных отсосов, по методяке В. А. Бройда, являются производительность источника по теплоте Q и газовым приме- примесям G, температура воздуха в помещении Г„, температура поверхности источнвиа вы- выделений вредных веществ ТЛ, а также на- начальная температура приточной струн Т& конструкция отсоса к его размеры 2А X X 25 вин R и расстояние между центрами приточной щели н отсоса I. Расчет ведется з следующем по- порядке. 1. Исходя из изложенных выше рекомен- рекомендаций, определяют размеры приточной щели, характер струи (настилающаяся или нендстнлающаяся) и тип отсоса (располо- (расположенный в стенке нлн свободно расположен- расположенный в пространстве) 2. Вычисляют значение критической ско- скорости на осн системы струя —отсос: для настилающейся струн — 1,83 ^ — Тж)/Тп; для ненастилаю* щейся струи а/кр > 7wa, где wn — скорость возмущающего поперечного относительно струи потока, которая в различных ситуа- ситуациях может быть скоростью потока выделе- выделения вредных веществ (рис. 1,23,0) или скоростью движения воздуха в помещении (рис 1.23,з). Для вычисления скорости конвективного потока, восходящего над теплоисточником прямоугольной формы, можно пользо- пользоваться зависимостью ш„ -• 0,06&Т4/9х¦/*, где *— расстояние от поверхности теплоисточ- теплоисточника, м. Скорость выхода выделений вредных ве- веществ через открытый тед но логический проем определяется из уравнения где и — коэффициент расхода газов в проеме при наличии активирующей струн, который может быть вычислен по прибли- приближенной зависимости [132]: ^ —0,011 A + + 3,74р/р,)* X [ ] + рр,) M — l]; Ар— избыточное давление внутри технологической установки. Па; р — плот- кость газов, выходящих через проем, кг/м\ 3. По графику не рис 1.24 находят от- относительную скорость пкр -* w*vfu*i9 в кри- критической сечении еоосной системы струя — отсос, соответствующую режиму предвяь- ного улавлк&ання. Она зависит от относи- относительного размера отсоса В = kBjt, гд* к ~ коэффициент, учитывающий характер струи; для ненастнлающейся струи k = \fi\ для наствиающейся струн k -« 2,0. ——¦ I к'1 и* -•— 89 *>* Рис. 1*24* OtRoorrejuaji скорость ¦ сечеякн евстещ струе—отсос: /—отсос pat положен в стеякк; 2—отсос но расположен в простра»ст«е. J—^// в стеаже — отсос Ряс. \ЛЪ. Отпосцтелышя дельмжж прои»одм?ель(гость от- отсос*, умкыыимцого щ>чт<иную *>* a — oticoc i стайке; б~- отсос свободно расположен в прост. J < u— HOT 4. Вычисляют расход приточного воздуха V*" р /rr Ы где /п — тическнй козфф^и^нт приточного отвер стия; а —длина приточной щелнг н\ ft — полуширина приточной шел и» м. 5* В зависимости от относительного раэ- wepa отсоса ло графикам на рис. 1.25 на- находят относительную предельную произво- производительность отсоса. 6» Опрсдаляют значение поправочного коэффициента, учитывающего скорость дви- движения воздуха в помещении: t,«|| + tojattp. Если возмущающим потоком яв- является скорость движения воздуха в поме- щеннн, то коэффициент ka а расчетах при- принимается равным единице, 7. Вычисляют предельную производитель- производительность отсоса Lap <„-« 0t\02Bkktt(wKP/wKp)X X dp отД/. 8. В случа« необходимости опреденяют количество уловленных вредных веществ Gy — Gr\. Коэффициент эффективности улавливания вредных веществ с помощью активирован- активированных отсосов, рассчитанных по изложенной методике, достигает 0,9. Для отсоса паров н аэрозолей, выделяю- выделяющихся от обрабатываемых предметов, когда последние выгружают из травильной ванны н выдерживают над ней для стека- ния раствора, воздушные* струи раенола- гают выше выгружаемых из ваяиы пред- предметов (рис. Г26). В общем случае приточ- приточная струя может быть выпущена под углом Рис 134. Схщг передут в** тримдмым* •*¦ тмнг м к горизонту При этой сястеме над воздуш- воздушной струей создается объем V, а котором могут разместиться обрабатываемые пред- предметы на период стехання раствора после выгрузки нз ванны. Пары и газы, выденяю- щнеся с поверхности жидкости и обраба- обрабатываемых деталей, в основном остаются в зоне под воздушной струей и не попа- попадают в воздух цеха. Порядок расчета такого отсоса следую- следующий Jl.22} J 1 Назначают начальную шкрв-иу приточ- приточной щеди Ь[ -• 0,01 —0,03 м. 2, Из табл. 1.6 ао величине b^jB (где S — ширина ваяны) находят величину Bfk, а затем по этой величине минимальную высоту А, на которой нужно расположить приточную щень над поверхностью рас- раствора. 3, Учитывая высоту обрабатываемых д«- таиейг уточняют высоту расположения при- приточной щали h. 4, Из конструктивны* соображений на- назначают высоту расположения отсасываю- отсасывающей щели. Разница в отметках нижнего края приточной Щени н щеди отсоса долж- должна находиться в пределах 0 — К Рекомен- Рекомендуется размещение отсоса против приточ- приточной щели. Расположение отсасывающей (Цели аыше или ниже приточной на рас- расстоянии, пренышающем ft, нецелесообразно. 5, Определяют расяод приточного воз- воздуха, м7ч, 1Л Знач^лчгя Bih в угла сдуэа стт>уч ^ у относительпон приточной шеля Ъ\}В f — мине; 2 — воздухораспределитель наддува- J —нытщжио* прнемпкн 0,01 0,02 0Г03 0,04 0,05 0 Мб 1,4 ¦о 1,4 1,6 2,0 2,2 20 1,75 2,2 2,5 2Г7 %9 30 2,5 3,0 3.5 3,8 4Д
24 ЗАЩИТА ОТ ЛЫЛЕ-ГАЗОаЫДЕЛЕНИП Местные отсеки* от воляяпс укрытжА где Опнл — минимальная скорость на оси свободной струи а сечении, находящемся ла расстоянии от приточной щели, равном ширине ванны, м/с; а,—длина приточной щели, м. Минимальная скорость, обеспечнввюшяя устойчивость струи от размывания неорга- ннлошшныии потоками воздуха в помеще- помещении и предотвращение выбивания вредных веществ э воздух цеха на всех стадиях технологического процесса, от\п ьге => ct{h/B)i/z. где с*— коэффициент, зави- зависящий от температуры жидкости в ванне /я, значения которого приведены ниже: /ж До 50 50—65 66—75 75—80 .80—вЗ . 4 83—87 4,5 87—90 5 6. Вычисляют предельную производитель- производительность отсоса, м^с, L^m от — ?пр @,6 + 0,32 V57*")- 7. Принимая скорость воздуха во всасы- всасывающем отверстии и2 =* (l-2)fm(n» опреде- определяют высоту аытнжного отверстия Ъ* ¦= IX МЕСТНЫЕ ОТСОСЫ ОТ ПОЛНЫХ У Наиболее эффективным типом местный отсосов является полное укрытие источника выделения вредных веществ. В зтом случае локализация выделелий доствгается при мн- инмальяом объеме яоздуха. Однако далеко не всегда укрытие можно сделать герметич- герметичным. В его ограждениях обычно имеются рабочие проемы» размеры которых опреде- определяются конструкцией к технологическим режимом работы укрываемого оборудо- оборудования. Вытяжные шкафы (рис. 1.27), Разли- Различают вытяжные шкафы с верхним, нижним Pic, 1J27. Czftui яытшкых и ~- с верхним отсосом; 6 ~ с нижним отсосом; в —с комбинированны отсосом н йомбнннрованным (нижним н верхним) удалением воздуха. Шкаф с комбиниро- комбинированным удалением воздуха применяют для удаления пыли и тяжелых газов, Из ннж- нсл зоны шкафа, как правило» следует от- отсасывать 2/3 общего объема воздуха, а из верхней зоны 1/3. Если н шкафу проводят работы, сопровождающиеся выделением большого количества теплоты, то следует отсасывать сверху 2/3 общего объема воз- воздуха и снизу 1/3. Однако должна быть предусмотрена возможность регулирования этого распределения. Количество воздуха, м3/с, удаляемого из- вытяжного шкафа, определяют но форму- формулам; при отсутствии в нем источника теплоты при наличии в шкафу источников тепло- тепловыделений [1.26] -от. т 123 л/hQF2 > где &0 — средняя по сечению открытого проема слорость всасывания» м/с, прини- принимаемая по табл. 1.7; Z7 — площадь рабо- рабочего про«на> м; А—высота рабочего прое- проема шкафат м; Q—количество тепловыде- тепловыделений в шкафу, идущих на нагрев воз- воздуха в немт Вт; ориентировочно Q прини- принимается 50—70 % полной теплопронзводи- теплопронзводитель ности источника* Для шкафов» имеющих внутри источники тепловыделений, в расчете принимают боль- большее из значений UT * и Lax т- Скругление кромок всасывающих проемов повышает эффективность вытяжных шкафов Смеще- Смещение Верхней кромки проема назад облег- облегчает работу в шкафу и позволяет значи- значительно уменьшить илощадь рабочего про- проема кутем сокращении его высоты. В ряде случаев источники вредных ве- веществ оборудуются укрытиями, которые за- закрывают источник на вр«мя проведения технологического процесса. Иа рнс, 128 показано укрытие ванны в агрегатах не- непрерывного травления горячекатаных по- полос Ванны снабжены двойными крышками и гидравлическими затворами у бортов Воз- , Рис. I.2& Ynputm* трлшшлушоЛ мнил: / — диоДная крышка; 2 — гидравлкчмхне затвори у Фортов 1.7. Рекомендуемые скорости осасываиня зеэдухз з вытяжных шкафов [1.Л0] Ооерацкк, в шиэфу вгществд н факторы Часть которую происходит оскоацое ьыбяваыяе веществ Рекомен- Рекомендуемая скорость всасы ва- валяя. Необходи- Необходимость <-Н проверки расчетного расхода Закалка и отпуск в мас- масляной ванне Закалка в селитровой ван- ванне при 400— 700 *С Закалка в соляной ванне при 350—1100 *С Свинцевание при 400 °С Цианирование в солях при 800—900 °С Термическая обработка металлов Пары масла н продукты Верхняя его разложения Аэрозоль селятры, тепло- теплота Аэрозоль солят теплота Пары и аэрозоль свинца Пыль цианистых соедине- соединении' 0,3 0,3 0,5 Гальваяичиская обработал металдон (хелолные ггроцесгы) Ка д ми ров а иие ц и анистое или серебрение Меднение цианистое Обезжири ванне: бензином Хторяров энными угле- углеводородами электр ол нтнческ ое Свинцевание Травление азотной кислотой соляной кислотой Хромирование Цинкование цианистое Пары синильной кислоты То же Бензин Пары хлорированных уг- угле зодороден Туман щелочей Свинец Пары кислоты и оксиды азота Пары и тумая кислоты Хро м о выи ту ма н, а нги д - рнд хром оной кислоты Пары синильной кислоты О л ера кнм различного характера Весь проем То же Нижняя Верхняя Весь проем То же 1-1,5 1-1,5 0.5 0,7 0,3-0,5 1.5 0,7-1 0,5-0,7 по Гидроаескоструйная очист- КЦ Металлизация распылением Ручное смешивание, разме- размешивание н расфасовка сы- сыпучих материалов, арлго- товление шихты Пайка свинцом или третнн- ком Сварка менкнх язделнй Лабораторные работы Силикатная пыль Пыль металлов Пыль обрабатываемого материала Пары н аэрозоли Аэрозоль металла Различные пары и газы Периметр рабочего проема То же Весь проем То же Верхняя Весь проем 1-1.5 1-1,6 0т5-1,2 0.5-0,7 По L 0,3-0,5 — — + +
26 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЭОВЫДЕЛЕНИП Местные отсосы ат лолвьш ужрытий 27 Ниже приведена расчетная формула ско- скорости всасывания воздуха, м/с, для не полностью укрытых ванн, предложенная В, Н. Посолнным: cos 0,57 — лЬ}В) 1.29. Непалки укрытие жрупюгАбарнтвой мини: —вакаа; 2 — двуборговой «гсос; J—откидные дух отсасывается нз межкрышечного про» странства. Гальванические ванны больших размеров оборудуются мобильными укрытиями из по- полиэтиленовой пленки. При загрузке и вы- выгрузке изд&инй полотнища нленки раздви- раздвигаются с помощь» спепиальны* устройств. В рабочем состоянии пленка закрывает зер- зеркало испарения не полностью, оставляя по- посередине щель» через которую воздух заса- засасывается в укрытие (рис. 1,29). Аналогич- Аналогичными укрытиями снабжаются, например, ванны електролиза ннкеня я другие техно- технологические аппараты и установки. Расход воздуха от укрытых ванн нлн агрегатов определяют во скорости всасы- всасывания воздуха в открытых проемах или в неллотностях, которая должна быть до- достаточной, чтобы воспрепятствовать выходу газов и паров из-под укрытия. Эту скорость берут по расчету, но ие менее 0,7 м/с при растворах с температурой до 50 X и 1м/с, а также с большей температурой на- нагрева [\Д]> 1.8, Удельные выделения аредных ух рытых и неук рытых где h — глубина уровня раствора, м; р,— плотность воздуха помещения при темпе- температуре I* кг/мэ; р —плотность горячих па- роя. кг/м3; Ь — шнрнна щалит м; ?—ши- ?—ширина ванны» м. ПЛОТНОСТЬ ГОрЯЧИХ ПарОВ р =ч= рвц>*аар + + pi*i, где pEjp и ра — соответственно плот- плотность пара и воздуха при температуре по- поверхности раствора V кг/м*; хЦЛ9 ^ intp/p» и Хш ^Oi — Pn•?)/?* —объемные доли пара в воздухе в смеси; рш — барометрическое давление, кПа. Дааление пара над раствором д„ар с не- нелетучим растворенным веществом (Н*О + + NaOH, НЮ + солнт НаО -f СгО») можно определить нз выражения Рпа^шея[^ ~- Хр пав. где q — концентрация раствора в молярных долях; РпаРб~ давление пара чистого растворителя, к Па. Значенцк давлений паров чистой воды при различных температурах приведены ниже: , ... 20 30 40 50 80 кПа 2,337 4,241 7,375 12,335 19,92 70 80 90 100 31,16 47,36 70,11 101,325 веществ в воздух помещения От ванн, поплавками 1\.Ч\ Показатель Ваша с серной кпенетой Аэрозоль серной кислоты, г/(мМ) Влаговыделеиня, кг/(ы2-ч) Теяловыделеияя, кЪт/(н2ч) Нео<5ходныый объем воздуха, м*/(м2-ч) Ванна с соляной жнслотой Аэрозоль со4виой кислоты, г/(мг»ч) Влаговыделения, кг/(м2-ч) Тепловыделении, кВт/(м2-ч) Необходимый объем воздуха, м*/(и2>ч) Ванна ннвсстковникн Благовы деления, кг/(и2-ч) Тепловыделения, кВт/^м2-ч) Необхоихмый объем воздуха, н*/(н2~ч) Поверхность без вшркко! 7,3 16Д 15,35 1140 50 1,45 2190 56,2 48,0 2260 с вшрнкачи 1.5 2.53 3,15 13,8 КОЗ 0,97 1770 10,8 5,6 Снижение, * 79,4 86,2 79,5 100 73,4 39,4 33 19Л 60,8 33,3 100 > Рис* 1,30. Стол длл ручной ыеятроежжргя с нжм отсосом м яяджжлын ужритч** юнетружднн институт» В тех случиях, когда го техническим причинам нс удается выполнить оаясанные выше укрытия, поверхность раствора укры- укрывают пластмассовыми поплавками (шарн- 50 вместе с деталями могут бить унесены н понлазкн. Для растворов с температурой до 75*С рекомендуют поплавки из пенопо- лнстнрола, для растворов с температурой 75^100 °С -^ полнэтвиеновые поолавкн [1.1). В табл. 18 приведена эффектинность снижения ныделении вредных веществ в воздух помещения при использовании по- виавков Одним из средств уменьшения выделения вредных веществ яаляется применение пе- пенообразователей для укрытия поверхности испарения, которые значительно сокращают количество выделяемых вредных веществ, а в отдельных случаях позволяют полностью отказаться от местной вытяжной вентиля- вентиляции. В растзор для щелочного транлення алюминия и его сплавов вводит сульфанол или порошок «Новость» в количестве 0,3— 0г5 г/л. Для анодного слятня олова в 'ще- 'щелочном растворе рекомендуется применять пенообразователь ПО-1 з количестве 0,3— 0,5 г/л Прн анодировании алюминия и его сплавов в серной кислоте @,18—0,22 г/л) при температуре раствора 15—25 °С реко- иепдуется применять пенообразователи ПО-7 или ОП-10 в количестве 0>03— 0,05 г/л. Оптимальная концентрация пеио- ингибитора ПАВ-446 при травлении стали 1*31- Схеш* млсгноЯ 1е»твдяяни мжшжн та- р а — общий ыд кашявы; 6—отсос колусно-щеле- колусно-щелевого типа для верхнего алеитрода; л — нижний отсос вами, двояковыпуклыми линзами). Это позволяет значительно спизить унос рас- раствора нэ ааниы и выделение вредных ве- веществ, Поп лазки денают диаметром 25— 50 мы с учетом того, чтобы они не попа- попадали в полости обрабатываемых деталей. Их не применяют» когда обрабатывают мен- кне Детали в корзинах, так как при этом в соляной кислоте составляет 0,1 г/л, в сер- серной 0,1—0,5 г/л. Московским институтом «Проектпром вен- вентиляция* разработан стол для ручной алек- тросяарки деталей высотой до 400 мм [127]. Стол (рис 1 30) имеет рабочую ре- решетку размером 1000X650 мм, выполнен- выполненную из полос швеллера, расположенных с шагом 15 мы. Живое сечение щелей — 30 % габаритной поверхности стола. Ниж- Нижняя часть стола выполнена в виде камеры, нз которой загрязненный воздух удаляется вытяжной системой. Стол оборудован так- также подвижным укрытием типа
28 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕИИЯ Местные отсосы, ктроелкые ¦ гехюлогнчесжос оборудовал не состоящим из отдельных секций. При свар- сварке мелких изделий укрытие поднимают. Ре- Рекомендуемый расход воздуха в этом слу- случае составляет 1200 м3/ч. При работе ме- местного отсоса без подвижного укрытия для определения эффективного расхода воздуха (м3/ч) можно воспользоваться эмпирической формулой I* = 480 4- 4А. Из условия обеспечения эффективной вы- вытяжки при сохранении удобства обслужи- обслуживания машин контактной и точечной сварки научно-исследовательским институтом сани- санитарной техники и оборудования зданий и сооружений (г. Киев) предложена схема вытяжной вентиляции (рис. 1.31) На сва- сварочном агрегате устаноалено два отсоса — у верхнего и нижнего электрода Местный отсос у верхнего электрода (рнс. 1 31,6) представляет собой конусный перфориро- перфорированный или кп ну ело -щелевой насат?к. Рас- Расход воздуха для него равен 50 мэ/ч. Ниж- Нижний отсос (рнс. 1.31, в) — коробчатого типа с кольцевой всасывавшей щелью, обесле- чнзаюшей удаление загрязненного воздуха в зоне вокруг алектрода непосредственно из-под свариваемого листового металла. Расход воздуха для нижнего отсоса реко- рекомендуется принимать 20 м3/ч. Верхний и нижний отсосы присоединяются резино- резиновыми шлангами к коллектору цеховой аы тяжной вентиляции, 1.4. местные отсосы, встроенный в технологическое оборудование На абразивных станках (заточных, шли- фоаадышх, маятниковых и др.), предна- предназначенных для обработки деталей абразив- абразивными кругами, устанавливают кож:у:си<-»оз~ ду^опр нем кики. Такие кожухи устраивают- устраиваются не только для защиты рабочего от пыли, Но и от трав«, поэтому нх называют за- защитно-обеспыливающими. Кожух должен охватывать круг со всех сторонт оставляя Открытой только ту его часть* на которой протекает процесс обработки. Схемы рас- расположения и максимально допустимые углы открытия защитного кожуха, установленные ГОСТ 12 3,028—82 • для различных абра- абразивных станков, даны иа рис I 32. Расход воздуха» отсасываемого от кожу- кожухов станков с сухими кругами, принимают равным большему из двух следующих зна- значений, определяемых по формулам- L, = 36005vs. U = DkL, где F — плошадь живого сечения рабочего отверстия кожуха, м2; и« — скорость в воз- духоприемноы отверстии кожуха, м/с; при направлении пылевого факела непосред- непосредственно в отверстие кожуха vQ = 0,25a*, Ряс, 1.32, Cic*u ржелогожжпя ¦ угвш открытия мщщпых южухол: а. —для круто», прниеляеыых на стайках; б—для круто* плеско шлифовальных К заточных стднкоа, работающих периферией кру- круга: а—ял* кругов обдирочных я заточных стан- станков щ>? расположении обрабатываемых деталей ниже оси круга; г—для кругов переносных стая- ков с гябкни талой, маятниковых я заточных: 3 — для кругов круглошлвфе&дльиых, бесцентро- вс-Шлкфо&алызых и заточных станков; «—для кругов, работающих наиболее высокой точкой при направлении пылевого факела непо- непосредственно вдоль отверстия кожуха ос = = @,3 н-0,4)ик; здесь vK — макелмальная конструкции Ряс 1.Э4. ВЦ НИ НОТ пкж«стру / — араемяжя труб» дмйыетрок 53 ны; 5 — держав» *»; 3—зежкы гибкого рукава; 4 — гибкий рукав диаметром 50 ми; 5 — jc отсасывающему агрегату окружная скорость вращения крута, м/с; D — диаметр круга, мм; А/.—удельная ве- величина отсоса воздуха, mV^-hm), прини- принимаемая для заточных и шлифовальных ставлов с абразивными кругами; стацио- стационарными kL = 2, нлчающнмися kL = 3; для полировальных станков с войлочными кру- кругами ki = 4, с матерчатыми кругами hi = 6. Навстречу потоку стружек и пыли на расстоянии от зоны резания не более поло- половины ее высоты располагают пылестружко- прнемннкн метадлообрабатыкшщнх стаи- жов. Для удаления стружкн я пыли при отрезке труб и Стержней нз хрупких цвет- цветных сплавов и неметвдническнх материалов на токарных стайках пылестружкопрнем' ники встраивают в держаэкн режущего ин- инструмента (рис. J33 и 1,34) либо приме- применяют пылестружкоприемннки, сонмещениые с режущим инструментом (ряс. 1.35). На рис. 136 представлены а в табл. J 9—размеры пиков для точения н подрезки тчэрцоат различных моделях токарных меняемых станков. Ил рнс. на 1.37 и 1.38 представлены кон- струкини пылестружкопрнемников для фре- фрезерных станков. Для станкон среднего раз- размера параметр Б должен выдерживаться в преденах 3—5 мм, Я = 25 ^ 30 ш; пло- площади сеченяя Ун// воздуховода прини- принимаются равными (см. рнс. 1.37)» Скорость воздуха в проемах таких кожухов реко^ мендуегся поддерживать равной 16—27 м/с Удаление пыли и стружки от верти- вертикально-сверлильных станков можно осуще- осуществлять с помощью пылестружкопрнемннка [Кб], схема которого приведена иг рас. 1.39. Исследования, проведенные Е. И. Шулеки- нон, показали, что эффективная работа та- таких отсосов досткгается при следующих геометрических размерах: И ^ lT2d; 1 = C)d; Л = 1,5н-2 мм н d{ *=~<к^ где d — диаметр сверла. Расход воздуха, аспирнруеиого местными отсосами станков токарной, фрезерной и сверлильной групп, определяется по фор- формуле ?„ = 36Q0/"t?Tp, где ^ — клощадь по- поперечного сечеаия трубопровода, м2; Vr? — транспортная сяорость перемещения смесн воздуха, пыли н стружкн, м/с; 0тр ?* 2,5рня (и»д —скорость витания стружки, м/с). Скорости витания наиболее характерных по форме и массе стружек, образующихся при точении хрупких материалов, приведены в табл. МО, Прн обдирке, терцовалин и внутреннем растачнланни графнтно-угельных изделий диаметром 200^-300 мм местный отсос вы- подняют в виде трубы диаметром 100 мм со срезанным краем (рнс. 1,40), к которой крепится резен. Образующаяся пыль попа- попадает внутрь трубы воадухоприемника. Рас- Расход отсасываемого воедуха составляет: для обдирки—700 мэ/ч при скоростн в отво- отводящем патрубке vo = 36Г5 м/с н сопротив- сопротивлении Др = 840 Па; для тораования — Ряс. 1,33. Пшаеетружловршпаш» ВЦНИНОТ дл« отдельных работ; 1 — цылестружкояръемнка: 2 — реэец, пой яагрубои, 3 — вытяж- отсос к отреллму -пьшестружкоприеммнк для рясточвых равот
30 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЭОВЫДЕЛЕНИЯ Л-А Б-S повернуто t I Ш Щ *** 1 t &- Ршс. 1.36. Пьыестружжоиркгвш для точе- 9яя и подрезки J — корпус укороченные ре$цы вгакмоэа меняемых ти- типов* отогнутый проходкой, подрезной и др.; ¦I — крепежный винт Ш 660 ы*/ч орн о0 — 34,5 м/с и Д/? = 1000 Па; для внутреннего растачинакня —400 м3/ч при спорости 21,5 м/с и Ар = 1420 Па. Отсос воздуха от очястчого гелтовочвого барабана производят через полую ось ба- барабана. Расход отсасываемого воздуха, /, находят по формуле U = 13<Х№ где d — диаметр барабана, к. В установке сухой крацовки щетками объем отсасываемого воздуха определяют из расчета 2 мэ/ч на t мм диаметра щетхи, но не менее 500 м3/ч на щетку. Для подвижных элентросварочных по- постов применяют стационарные наяуум-на» сосные установки с малогабаритными ме- местными отсосами, прнкренленкыми 1С элек- электрод о держателю я перемещающимися вместе со сварочным влектродом, например пыле- > 1.ЛГ Пшдестружжопрвежжмк для шергиылъ- Рве, КМ* Пьшсструшопряснш» ддш стмшюя: / — пневматнчесна пылестружколрненнмк; 2 — персдодноЛ патрубок; 3 — флачец; 4 — кольцо; S —• стопорная рукоятка / — корпус пылестружкоприемнима; 2 — патрубок; 3 — с^еии^л ьрышла; < — подвеска; 5 — направляющая пластнеа 31 IA Основные геомстрнчеосяе размеры шиестружкоприемнялоя ддя точеная я подрезки торцов [1.4] Модель токарного СТАНХ1 16ЮП КТ-ЗО 1616, 1617 А, мм мм 16I5M 1А610П 1А62 ЛТ-10 лт-п 1К62 мы 5, мм Исполнение I. ГГ Ш , П. ill ыч МП Ксцолненне П. Ш 52 20 22 25 25 125 130 20 25 2\ 27 30 36 70 А,, им им 31 68 32 78 70 73 75 77 20 25 помад зо М12 25 MJ4 40 [ JVU6 IJO. Скорость внтаняя вннбоме хярактеряих па форм ш массе стоуж«к Lavtnmmrti. При точеини хрупких итрнадо» по с те-мм ев«лиего РУЖ^ f Форма стружки Чугун СЧ 32 Латунь ЛЦ40 С Нейзильбер Медь (обработка коллелтерод) Анти фрихцвони ыи алюциннеяый сплав Графит Кврболнт Текстолит Лнгиофодь (дре- (древесный плаетик) Стеклопластгас 8,35 8,92 ад Трубчатая Полуколъцеяая Пластинчатая Трубчатая Пластчячатая Пря э м атнч еская: ддянная короткая Трубки та я Пластинчатая Трубчатая Полукольцевая Крупники («J5 мм1) Го Условия образоеа&ая стружка Режущий в «струи сит Проходной нор- нормальный резец Смешанная 192 192 192 240 240 240 145 400 400 288 337 337 ол 0,3 0,8 0,1 0,2 0,6 1 0,4 0,3 0,1 0>8 3,5 1 2 2 2,5 5 На всех режи- То же Снло&ои резец Проходной нор- нормальный резея Та же Продольные нор- нормальный резец То же 6 6,5 13 35 12,5 32 [ 11,5 3,6 5t6 25 I 8,5 4 1 5 J0 4 10 4 — J5
32 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ отсоси, кстроеяям* в тежкологичес*ое 33 1.39. Пьлес-фужколрксмнкк лля ¦ертнкдль- Рис- 1.40. MtCTdiifl отсос, пр1г=нлемы<к прк об- днрке, торцоиагшн ¦ внутреннем расТ1чкв*имм графи тво-угодышх мэде^УЙ: / —воздухоприемнкк; 2 — резец; 3 — обрабаты- обрабатываемое изделие газоприемиик ВНИИОТ (см. рис 1ЛЗ), вы- выполненный в виде воронки с косым срезом, 0J2 1_ Отгос mi. местный отсос вцНИИОТ ин ощочыыг итоиатов; а — щелевой отсос; б — воронкообразный отсос: / —юмутвж; * — Рис. 1.4?. Сварочная горелкд с orcocov цнн Е. М, тупчяв который крепится присосом на расстоянии 100—150 мм от места сварки и соединяется с воздуховодом шлангом диаметром 32 мм. Расход воздуха 100—150 мл/ч [121]. На рис. 1,41 показан щелевой и воронко- воронкообразный отсосы для сварочных автоматов, разработанные ВНИИОТ. Расход удаляе- удаляемого воздуха» м3/ч. от встроенного пылега- зоариемника при сварке в среде защитных газов или под слоем флюса определяют по формуле L = kc V^T» где ?с — опытный коэффициент; для щелевых отсосов *с = = 12. дня воронкообразных k* = 16; /д — сила тока, А. При автоматической и полуавтоматиче- полуавтоматической сварке в среде защитоых газов реко- рекомендуется [122], чтобы скорости движения воздуха в зоне сварки ие превышали 0,5...0,6 м/с при сварке э среде углекислого газа и 0.25..ДЗ м/с при сзарке в аргоне. Наибольшая производительность труда до- достигается при сварке наклонным влектро- дом, расположенным под углом 70...80е к горизонту. Наиболее простой конструкцией местного отсоса при сварке в среде защитного газа является цилиндрический патрубок, распо- расположенный коаксиально вокруг сварочной головки. Однако пря близком расположении патрубка от сопла, подающего защит- защитный газ и сварочную прово- проволоку, наблюдается существен- существенное перетекакпе защитного газа в местных отсос н ухуд- ухудшение ка чести а газовой защиты шва. Поэтому разрнботано не- слолько слепиальных конструк- конструкций отсосов. Наиболее эф- эффективные из них окисаны ниже. На рис. 1-42 показана сва- сварочная горелка с отсосом, раз- разработанная в СКБ Киевского института гигиены труда и профзаболеваний аод рукоаод- {722]: Местный отсос гзг Рис. 1.45* Горедла с отсосшд жовструкшяш ВНСП; / — коническая часть отсоса, 7 — цклнядряческая отсоса; 3—цанговые соединена* горелки представляет собой конический, суживающийся кинзу насадок, несколько еллюшенный с боков. Сварочное совио раз- размещено внутри насадка, выступая в ниж- нижней части всасывающего отверстия наружу. Трубка, по которой удаляется загрязнен- загрязненный вое дух, проложена выше, чем канал для подачи сварочной проволоки и защит- защитного газа. Расход удал немого воздуха при сварке токами склон до 300 А составляет 25—35 м^ч. Недостатком горелки является невозможность регулирования ее работы. Регулирование интенсивности всасывания можно производить ка сварочной горелке, разработанной во Всесоюзном институте сварочного производства (ВИСП, г. Клев) для сварочных полуавтоматов А-537 н А-547. Местный отсос данной горелки пред- представляет собой перфорированный насадок, состоящий из цшшкдрнческон и конической частей (рис. 1.43), Такая конструкция ме- местного отсоса обеспечивает эффективное уланливание вредных веществ на пути их подъема вверх. Благодаря цанговому со- соединению сопло может вращаться вокруг оси горенки, обеспечивая требуемое регу- регулирование интенсивности всасывания. За- Зависимость расхода воздуха от силы тока показана на рис К44Г so so +0 го / / г* <** о wo гао 3QQ +оо/л,л Рте 1.44. Заиеимостъ расюд* иядухл от спи тока нестрого отсос* коиБтруикин ВИСП У///////Л Pic» 1.4ft, Местный отсос с нтондшви мк «эцетруктш НИ ИСТ: / — корпус; 2 — воэдухопраеиняк; 3 — ил кно вид- видные ясасывающ^е щ«лк На рис 1.45 приведена схема местного отсоса конструкции НИИСТ (г. Киев). От- Отсос предназначен для сварочных полуав- полуавтоматов А-537 и А-765, а также свароч^ ных автоматов, например А-1411, Воздухо- приемная часть отсоса монтируется соосно с горелкой и выполнена легкосъемной, что позволяет обеспечить необходимое регули- регулирование сварочной аппаратуры. При свар- сварке током до 500 А необходимый расход воздуха равен 80 иэ/ч, коэффициент ме- местного со дрот каления 5, масса отсоса при- мерво 100 г. Необходимую скорость воз- воздуха, м/с можно опреденить по формуле В. Р. Зайченко 6 где vCt DG и рс — характеристики разгон* ного участка сварочного факела: соответ- соответственно средняя по сечению скорость, диа- диаметр потока и плотность воздуха; Р*. и '»— суммарная площадь и длина всасы- всасывающих щеней отсоса; о —угол наклона оси щелн относительно вертикали, град. Для сварки швов на вертикальных по- поверхностях можно применять местный от- отсос, раэрвботанный Е. Г. Киперинком {рис. 1.46). Местный отсос прелстанляет собой цилиндрический патрубок с фигурным вырезом, который расположен над соплом. Всасывающие отверетня местной венти- вентиляции установок пай км и лужения след>ет располагать на уровне и на минимальном расстоянии от источника выделения в реп- репных вещоств, допустимом по конструктив- конструктивным и технологическим соображениям. При конструирований воздухоприемкиков необ- необходимо предусматривать поверхности, ог- ограничивающие зону подтекания воздуха и способствующие увеличению эффективности улавливания вредных веществ, Ха р актер - 2 Под ред. С В. Белова
34 ЗАШИТА ОТ ПЫЛЁ-ГАЗОВЫДЕЛЕННИ Месткие отсосы, ястроеняы* а техвагогвчес»** 35 г Рис. MIL Мествы! опое смрочвоб горедкх струлщш & Г- K*e«p**Ui / — жорлус отсос*; J-* сопло гор&акя; 5 —щеле- —щелевой воасываюишй каш&д: ^ — корпус горел&м; $ — й Рис 1.4в. Отиоагтмьйш скорость щ ш «neatpe YS/SSj Рис. 1.47. Ся*шш •дедуяоармемшне», встроеявых / — полуактом it для лужения выводов мод. АЛП; 2 —ввюмлт лил лужевяя ввод х5= ноя, АЛИ-]; 3 — полуавтомат для нваросхеи но*. АПМ-1; 4 —автешгг для йяЛн микросхем! 5 — модуль струйной обработ» ха Ялейочкого фоторезистов*; ?—автомат пля лужения выводом мод. АА-2; 7 — лвтомдтнческад лиикя злехтрической сИЗржбопш печатных плат тми* АГ-38; 5 — усгавежк» для наяеееннн a^iesioq- ного фоторезясторж КПМЗ. 9 — уставов* а длд су беловое ? Oyfu S,M QtO$ 8,04 OfiZ Q X / i III f1 f / 1 /. ' /jj[z 1* N /1 / —орн —при с остров $~9fn— 0,7 <^—0.7); 10 4 \ s / J / / }\ V 1 / / П 1,1 Г A Г л r - f.t 4 Отжосдтовьаад скорости 7 * спектре l L 2, 3t ^-то жст что отрстяя > fl-прн яые схемы местных вытяжных устройств, встроенных в технологическое оборудовав кие на предприятиях радио- н электрон- электронной промышлеыноетвг при ведены на ряс 1.47. Количество воздуха, которое сле- следует удалять через местные отсосы, м*/ч, можно определить по методике Е. М-Эль- термана н Г М Поэнна [1-34]; «I где Fo — площадь кроходкого сечения воз- духоприеыннка, м3; ^ — нормируемое зна- чеяие скорости воздуха а месте выделения вредных вещест?, м/с; о — относительная скорость в расчетной точке вытяжного фа* кеда, в которой необходимо обеспечить за счет работы местного отсоса спорость vx. При расположении вытяжного отверстия над конвективным потоком, выносящим вредные вещества в помещение, значение скорости оЛ реномеидуется принныать рав* ным 0,3 м/с При расположении вытяж- вытяжного отверстия сбоку от конвективного по- потока над ванной с флюсом — 0,3 м/с, под ванной с олоакнко-свинцовым хтрниоем — 0,4 м/с Для прямоугольного отверстия от- относительная скорость и определяется а за- зависимости от соотношения сторон п = jb н относительных координат» х = x/bQ; g *s* = ylbti z = zfbt, где Ой и bo— половина со- соответственно больщей и меньшей сторон приемного отверстия; *, у, г —координаты расчетной точки» Для приемного отверствя с острыми кромкама (патрубок расположен свободно) значении И определяют по рис 1,46\ а при 0 < *< 4, по рнс 1,45,6 при 4 <i< 8- Для приемного отверстия в стенке значе- значения v определяют по рас. 1,49; а при 0 < <*<4 н по ркс. 1.49,0 при 4<jr<3. Для круглого вытяжного отверстия диа- диаметром 4о отноентальную скорость v нахо~ днт по ряс 1,48—3.S1 при относительных колрдинатах х ^ 2,3 xjd^t ^ = 0 и z = — 2,3 j/rf» н значение п =-= 1,0. Если отно* сительные координаты точки удовлетво- ряют одному нэ условий 2>9\ у > [;? > > \t то для круглого отверстия к ярямо- угольвого при п. < 10 относительная ско- скорость определяется по формуле v»:»ktfy /(jr2 -h ^ -f- г2), где А = 0,06 для отверствя с острой хромкой н к Х_®Л2 для отвер- отверстия в стенке; dj = 2,3 Vog^g *- для пря* моугольного отверстия; it^=dd — для круг- круглого отверстия.
36 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕ НИН Местные отсосы, «строении» ¦ тисполсгячссжое оборудование 37 Рис. 1.40. Корффшшввт мнтемя плоскости для круглого и прямоугольного отеерспы с и< 10 При n ^ I0 относительная скорость оп- ределяется по формуле и = к (. ,у-, где А=**0,32 — для отверстия с острой кромкой и ? = 0,64 — для отверстия в стенке. Минимальная ширина козырька вокруг всасывающего отверстия, при которой сле- следует пользоваться расчетными зависимо- зависимостями для отверстия в стенке (смг рнс. 1.48—1.49)t должна быть: для круг- круглых от&ерстий — равной диаметру отвер- отверстия; для прямоугольных с соотношением сторон до 1:6 — наименьшему размеру отверстия B&0) н для щелей, т. е. прямо- прямоугольных отверстий с п^ 10, — утроенной высоте F6о). При меньших размерах ко- козырек не оказывает нлняния на скорость всасывания к ее следует определять, как для патрубка с острой хромкой. При налички вблизи всасывающего от- отверстия .поверхностей, ограничивающих под» текакие воздуха, расчетная скорость вычис- вычисляется ум ножей век найденной по графикам на рис 1.48—1,49 относительной окоростн на коэффициент ф. Коэффициент \j? для круглого и прямоугольного отверстия с п i: 10 определяется по графику на рис 1.50, а для прямоугольного отверстия с п > 10 — по графику на рнс 1.51. Рас- Расположение н обозначение координатных осей при определении ф приведено ка гра- графинах. Начало координат располагается в центре всасывающего отверстия, а ось направлена перпендикулярно ограничиваю- ограничивающей нлоеностн. Графики построены в от- относительных координатах п = ufk a p =¦ = p/k где h — это расстоякне от центра всасывающего отверстия до ограничиваю- ограничивающей нлоскостя. В слуеае круглого и прямо- прямоугольного отверстияся<Ю р —Vw*-|-"^. Для прямоугольного отверстия с я > 10 р = w. Для точки с координатами р^5 а 1 Ко»ффизшй»т ОПсрсты с * > Ю u 5* 0 коэффициент ^ принимается рав- равным 2. Если и < 2, либо й < О и р < 5, то коэффвияент t|> вычисляют по форму- формулам: для круглого н прямоугольного отверстия с tt ^ 10 для прямоугольного отверстия е п > 10 Количество воздуха, подсчитанное по ме- методике, изложенной выше, следует прини- принимать и расчет, ескн удаление воздуха про- производится по оси отсоса нлк перпендику- перпендикулярно к ней на расстоянии, не превышаю- превышающем половины ширины отсоса. В случае, когда зто расстояние составляет ширину отсоса, для круглых, квадратных и прямо- прямоугольных отверстий с соотношением сто- сторон до 1:6 расчетное количество удаляе- удаляемого воздуха сленует увеличить в J,5 раза. Длина щелевого отсоса должна равняться длаие обслуживаемой зоны. При расположении оборудовакия в вен- твлнруемом укрытии объем удаляемого воздуха опреденяется из условия обеспе- обеспечения средней скорости в рабочем проеме. Скорость выбирается в зависимости от ток- токсичности выдалякшшхея веществ, тенловы- деленна н характера технологического про* цесса. При лужении и панке оловяиио- слннцовыыи припоями к? — 1,3 м/с, при флюсов а инк, удалении остатков флюса и маркировке элементов материалами, содер- содержащими ароматические углеводороды, и = = 1 м/с; при тех же процессах, но мате- материалам а, не содержащннн ароматических углюгодородов, tt = 0,6 м/с Рмс. L52r Кшерж дла ожржпцяяюги медмх изде- ммй ммй ]>Асамдеямем? / — корпус* 2 — крдскозядержвв&ющая решетка; J — ооаоратяыД круг; 4 — форсуночный гадро- фальтр: 5—отстойная ванна. 6 — сепаратор-брыз- гоуловитель При конструировании местных отсосов следует иметь в виду, что аэродннамиче- сное сопротивление местных отсосов, под- подключающихся к общей вытяжной елстеме цеха, не должно превышать 400—500 Па, Поточные линии и группы автоматов реко- рекомендуется снабжать фильтрами для очи- очистки удаляемого воздуха. Очистка воздуха от аэрозоля свинца и олова чаще всего производится ячейковыми фильтрами твпа ФяУ с заполнением фильтрующим мате- материалом из стеиловолокна. Коэффициент эф- эффективности таких фильтров 0,70. Допу- Допустимая воздушная нагрузка 6000 м3/ч на 1 м*. При проведении ряда технологических процессов с целью предотвращении загряз* нении воздуха в помещениях применяют аспнрируемые укрытия. Внутри укрыт нк поддерживают разрежение, чтобы чьрев его неплотности засасывался воедух со скоро- скоростями, препятствующими распространению врениых веществ. Отверстия укрытий, че- рез которые отсасывается воздух, не долж- должны находиться в непосредственной блнэо- / sV Y//SS///S//S Pwc 1.6S. Проходам мвыерс для ¦эдедмй с]№длях стн к местам загрузки материала. а ско- скорости в пах не должны превышать 0,7 м/с для порошкообразных материалов (содер- (содержащих частицы диаметром менее 0,2 мм более 50 % по массе при максимальном размере частиц 1,5 мм с р^ 1200 кг/м3), 1 м/с для зернистых материалов (со сред- средина диаметром частиц в пределах 0,2—Зим при р ^ 2000 кг/м3 и в пределах 0,2—7 мм при р « 1200 кг/м3) н 2 м/с для кусковых материалов (со средним диаметром частиц более 3 мм при р ^ 2000 кг/мэ и более 7 мм прн р ^ 1200 кг/м3). Пря ручном окрашивании изделий в ка- камерах с боковым отсосом воздуха (рис 1 52 н 1.53) воздухообмен определяется по фор муле L = 3600F?, где f— суммарная пло- площадь рабочих н транспортных проемов окрасочной камеры, а2; у —скорость вса- всасывания воздуха в рабочем проеме окра- окрасочной камеры, м/с, определяемая по дан- данным табл. 1.11 При ручной окрашивании изделий в ка- камерах с нижним отсосом через напольные решетки воздухообмен определяют по формуле L = VFt где U — удельный рас- расход воздуха через [ ня ялошадн решетки, мэ/(м3ч) (определяют по табл. 1.12); F~ площадь решетки, м*. При использовании краскораспылителя, работающего при давлении 0,4 МПа и бо- более, объемы зентилиционного воздуха нуж- нужно увеличивать в 1Г5 раза» В установках окрашивании струйным об- лнвом и окунанием воздухообмен в сн- [.l ясакыплнкч \1М] / — корпус; 2 — окржшпаемое нздедне; J — транс- транспортный проем г 4 — рабочий арок; 5 — отстобвя* Вдвмж; 6 — гвдрофмльтр Метод нгкесена* краскя Кистью Пнев м атнческое ручное распыле- распыление Пневматическое автоматическое распыление Безвоздушное распыление Ручное злентро- распыленне Класс опасности ланок р«- сочных Мйтериалов 2 и 3 4 1 2 и 3 4 1-4 1—3 4 1-4 Скорость всасыаанн* воадуха 9 рабочгм 1 0,5 КЗ 1,0 0,7 0,4 0.7 0,6 0,4-0,5
ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ ГАЗОВЫДЕЛ EH И Й Алц*р*тн ждя очистшк шо$жухш I сястемдх 1.]2. Удельные расход дладуха Z/ через напольные р*шетки [1.1] Метод нанесении КР1СКН Пневматическое ручное распыле» нне Пневматическое автоивт ическое распыление Безвоздушное распыление Класс опасности лякд*ра< сочных шгернждов 1-3 4 1-4 1-3 4 Удельяыя 2200 1800 8000 1500 1200 стеме воздушных затворов на входе и ходе тоннеля рассштыелют по формуле L = l"Fkt где L" —удельный воздухооб- воздухообмен, м*/{ы*-ч); F—длощадь проеыа, м* А — коэффициент, учитывающий высоту проема М; * = V#, Прн #< 1 u is|. УдельнъсЯ воздухообмен зависят от со- состава лакокрасочного материала, в маетно- маетности от примел явного растворителя. Для лакокрасочных материалов с растворителем с ксилолом ?" = 2800 и*/(м*-ч); для рас- растворителя без ксилол а ?" = 2000 м*/(ц*Х X ч) н для эодоразбавляемш материалов ?"=1000 н9/(ы**ч). Скорость всасывания в шалях затворов принимается равной 5~~ в м/с и равномерной по длние. Ь5. АППАРАТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ АСПИРАЦИОННОГО ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ С РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ Системы мествой вытяжной вентиляции с возвратом (рециркуляцией) очищенного воздуха в производственное помещение на- находят прям ел ел не для очистки воздуха от пыли прн обработка режущнм к абразивным инструментом металлов, ил сплавов и не- металлических материалов; от сварочного аэрозоля при электросварке; от туманов масел н смаэочдо-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при обработке металлов резанием, от туманов масел на холодио-зысадочных автоматах н др. [1.4, 1,7, 1*17]. Преимущества такиц систем очистки; малая длина воздуховодов, малое гидрав- гидравлическое сопротивление сяотемы; не тре- требуется подогрев аяи охлаждение очнщел- ного воздуха, что дает наибольшую вконо- мию энергии в холодный период года. Не- Недостатки схетем: пониженный коэффициент полезного действия зентялнтороя индиви- индивидуальных аппаратов очистки по сравнению с вентиляторами центральной очистки; из- излучение на рабочие места шума от индиви- индивидуального аппарата очистки. Требуемая эффективность очистки т) ре- рециркуляционного воздуха в таких аппара- аппаратах определяется из условия, что концен- концентрация кпждого вида примесей на выходе до пылеуловителя должна быть не более 0*3 ПДКо 7 (предельно-до с уст я мой кон- концентрации в рабочей зоне): — 0,3 ПДКр >)/с„. где с%* — кониентрадвя примесей перед вхо- входом в аппарат очнетхн, мт/ы3; значение см раоечнтывают по величине массового вы- выделения вредного вещества mt иг/ч, и не- необходимому расходу воздуха L, ма/ч, про- проектируемого местного отсоса; сш == m/Lt Высокоэффектвнная очистка от пыли обычно достигается применением аппара- аппаратов с двухступенчатой слемой очистки: пер- ъая ступень очищает от крупно- и средне- зернистой пыля, а вторая —от ел тонклх фрахцин. Прн наличии в очищаемой воз- воздухе вредных газообразных эеществ в ре- рециркуляционной системе необходимо пре- предусматривать очистку воздуха н от газо- газообразных примесей до концентраций не бо- более 0,3 ПДК*. з. Реднркулякнокные системы очистки воа- Яуяа внлючают оледующне элементы; уст- устройство для улавливания прныесей в зоне их выделения (местный отсос): аппарат очистки воздуха от примесей; вобудитсль движения воздуха н системе; устройство для возврата воздуда в производственное вомещеняе; воздудоводы. В качестве воз* дудо водов обычно используют металлору* кяваг а в качестве побудителей движения воздуха — вентиляторы с суммарным напп- ром от 3 кПа и выше, В ком ново вочных схемах использования аппаратов предусмот- предусмотрено индивидуальное применение нх на стайках (установках) в навеской нлн при- приставном вариантах, а также для очистки воздуха, отводикого от груниы станков. Аппараты для отмстил от пыли. Для очистки аеллрвцнояиого воздуха при обра- обработке материалов на абразивных кругах ранде нслольэовались следушшие типы ин- индивиду ел ьиых цылеулаклиазющих агрега- агрегатов: пылесос B19-I0L, вентиляционный пы- пылеулавливающий агрегат МИ ОТ* 59 М, оы- лесборннк Н-Й01-57. В настоящее время широко применяется пылеулавливающий агрегат ЗИЛ-900, я и ею* цщй две стуздни очиетки (рис. 1,54): цик- циклон и рухавяый фильтр. Агрегат ЗИЛ-900 предназначен цая одного станка с кругом диаметром 350 мм и более или для стапка с двумя кругами диаметром 250 ми й ме- менее. Производительность агрегата 900 ы^ч, эффективность очистки от твердых ча- «грет» ЗИЛ-W0* / ~ пылесборилх; 2—джжлоц 3 — ру*ан; 4—-юр- nyci S — мшпннам йстряхиваяяк pyceaoi; S — га ллятор; 7 — »лок1род>аг«тель; 9 — рукоятка »стр*хнввющого иех*ям**а; 9 — жрепленне ру- стнц абраавввод пыли 0,995. Агрегат раз- разработан ПО «АвтоЗИЛ* и выпускается се- серийно. Модификацией агрегата ЗИЛ-900 являет- является разработанный ЭННМС' пылеуловитель ПР-1 (рис К55), который «мест циклон н 14 рукавов нэ синтетического материала» не восприимчивого к искрам, ыаелу, влаге, об- общей елошэдью фвяьтрааий 3,5 Hf Пыдеуло* вятель ПР-1 имеет производительность по воздуху 600 и1/*, удельную воздушную на- нагрузку аа фЕльтротвань рукавоа 230 к*/(и*Х Хч), перепад давлелия воздуха $000 Па; габариты; диаметр корвуса 630 ыч, высота 1655 мм; потребляет мощность 2J2 кВт и обеспечивает очистку воздуха от абразив- абразивной пыли с эффективностью до 0,995. Ис- Испытания пылеуловители ПР-1 на заточаоы етаяке прн входной концентрации ныли 300—400 мг/м> с отЕШОиеннныи в пределах 200—600 нг/м' показали, что зффекшвиость очксткц от пылн высока я составляет 0,997, 7 / — ввжкяд чжсть хорпут 3 — яерхия часть корпуса; J —п*?тд: 4~ywi крши 5~ аружвна; € —- матялжтор; 7 — : 9 — Мктраиягвтвл^: to ~ pyx ; it — нзжлон! 13 — входаой a ; JS — О / — алвятро двигатель; -3 — мжслявыД кассетный фильтр{ J—цыстрс^ежяыЯ тжлышж; 5—Kjpaauwfwfl ; кожух; 7 — циклон
40 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ для о-икткк воздух* а системах с У//////////////////////// а) цьцестружхоогсАСЫ» Рис 1.57. Схема яядпядуыьяых влнмах *грет*то» ддя иердыьйвш ст&ихов: л —агрегат с приводом от двш-яты* ставка ШЦНИИОТ-ТО); б — агрегат с яядявпдуадьаыи двигателем (ВЦНИИОТЛ73), / — щеле- щелевой пылестружкоприеыняк; 2 — гибкий металлорукав, 3 — кожух; 4 — вентилятор; 5г — глушитель шума; 6 — циклов; 7 — кровттейы; г — рухжвиый фнлътр; 9 — патрубок; 10 — тележка; // — элежтро- яднгатель; 12 — йер Рис. 1.58. Сдемк го обеслндкмющего ВЦННИОТ / — целлон; 2 J — вентилятор; ду &грег*та патру<5ок; J ведтилятор; 4 — электродвига- электродвигатель. S — матерчатый фильтр; 6 — жалюзи. 7 — бункер Заточно-обеслылнвающнн агрегат ВЦНИИОт-65 (рнс. 1.56) разработан СКБ В11НИИОТ н предназначен для ручной за- точхи инструмента на двух кругах диа- диаметром 250 мм и шириной 25 мм Улав- лизание пыли производится последова- последовательно в циклоне и масляном кассетном фильтре. На сверлильных станках для очистки воздуха от пыли и мелкой стружки, обра* зугощяхек при обработке материалов, ис- используется агрегат ВЦНИИОТ-70 (рис 1,57. а), где воздух последовательно про- проходит циклон и рукавный фильтр» встроен- встроенный в циклон [1.4,1.7]. Производительность агрегата по воздуху состанляет 320 мэ/ч при гидраклическом сопротивлении 4500 Па. Эффективность очистки до 0,999. Известна модификация ВЦНИИОТ-73 * навесного агрегата ВЦННИОТ-70, имею- * Рабочие чертежи № 77-217-001 в фонде Московского городского территориального центра каучно-телннчеспон информации (МГЦНТИ) по адресу: 101820, Москва, ир. Серова, 5. щая индивид уел ьный привод вентилятора (рис L57, б), Индивидуальные агрегаты ВЦИНИОТ-70 и ВЦНИНОТ-73 со встроен* ным в цинлон матерчатым фильтром можно применять лрн обработке малопьтлящнх материалов — бронзы, латуни и т, д. Пылестружкоотсасываюшая установка В11НИИОТ-75 ** предназначена для улавли- улавливания стружки и пыгга, образующихся при обработке хрупких материалов на токар- токарных и горизонтально-фрезерных станках. Обеспечивает очистку с эффективностью до 0,99, имеет производительность по воздуху 200 м*/ч, массу 29,6 кг, габариты 1100 X X 720X444 мм. Агрегат ВЦНИИОТ-НИИтранторсельхоз- маш (рнс. 1.58) применяется для обес- обеспыливания аспирадяонного воздуха при обработке чугуна. Очистку воздуха От крупно дисперсной пыли обескечн- вает циклон» а тонкая очястка достига- достигается на матерчатом (лавсан, молекевн) фильтре. Рнс, 1.5дг Сдент якдюхдудльцого ЩСго агрегат* ВЦНИИОТ-900: t — шумоглушитель; 2 — электродвигатель; 3 — вентилятор; 4 -^ кассетные фильгр; 5 — переяоа- йяк: 6 — цяклои; 7 — входной патрубок; 8 — от- вьле полосы; 9 —буккер; Ю — дверка *• Рабочие чертежи Nt 77-449 001 в фон- мгцнти. хараггеристнма агрегата Ъ\Х}\ И НОТ-If И Итракторсальхозмаш [tAt 1.7, 1.13] Производительность по воз- ^У» и*А 300 Гидравлическое сопротив- сопротивление, Па . ¦.¦.... 2500 Фильтрующая поверх- поверхность, мг Об Сдельная воздушная на- ' рузка а а фильтрующий матернел, */(и*-ч) ... 500 Мощность электродвнгате- У кВт 0,6 частота вращения электро- электродвигателя, об/мин . . . 3500 Габариты, мм 630x416X1200 Уровень звукового давле- давления при частоте 1000 Гц, ДБ , . , t \ 50 Инднвндуальвын аылестружкоулавливаю- аылестружкоулавливающий агрегат ВЦНИИОТ-ЭОО (рйс. |.59) приценяется глазным образом при обра- обработке кластмасс и термореактив них мате- материалов. Загрязненный воздух проходит очи- очистку s укороченном циклоне н кассетном фильтре Кассетный фильтр снаряжен лав- лавсановым полотном, которое укладывается на сетку кассеты. Техн нческая характеристика агрегата ВЦШШОТ-900 [1А, 1.7, I. Производительность по ноз- у / Гндраклнческое сопротнв- леине, Па Фнльтрутошая поверхность, тканн> м2 Удельная воздушная на- нагрузка на ткань, м*/(м*ч) Мощность электродвигате- электродвигателя, кВт . . . Частота вращения электро- электродвигатели, об/мин Гб 900 3-400 2,2 410 1г7 2850 / Габариты, ын 900X716X^665 Уровень звукоеого давле- давлений на частоте 1000 Гц ДБ '. 65 Агрегат ВЦННИОТ-500* в конструктив- конструктивном исполнении подобен агрегату ВЦНИИОТ-900 *+ш но имеет меньшую про* нзводнтельность по воздуху E00 ма/ч) н мелыцую площадь фильтрующей поверх- поверхности A,9 м2). Его габариты 700 X 700 X X 1400 мм. Агрегат снабжен колесами для перемещения по цеху. Технические характеристики и рекомен- рекомендации по применению агрегатов ВЦНИИОТ- НИИтракторсельхоэмаш, ВЦНИИОТ-500 я ВЦНИИОТ-900 приведены в табл, 1.|3. Для очистки воздуха от абразнвно-метал- лнческой пыли и мелкой стружки в ЭНИМС разработаны агрегаты ПА21о\ ПА218Б, АФ23, которые устанавливают около стан- станков [1 20] * Рабочие чертежи № 77-436-001 в фонде МГЦНТИ. Ф •• Рабочие чертежи № 77-437-001 в фон- фонде мгцнтн. * J 4 Г S 111 Рис. 1.в0. Слеш Diu«yiuimioiKefl / — иаждачкыД станок; 2— цилиндр ячеек jtft щ«р- пус: 3 — филыруЮ1цнй элемент; 4 — шток; 5—ру- аоятка; 6 — емходяой патрубок; 7 — устройство для аыгрузкя пыли: ^ — б
42 ЗАЩИТА ОТ Л ЫЛЕ-ГЛЗО ВЫДЕЛЕ НИИ УАЗ. Технически* характеристики я нд яви дуальных обеспыливающих агрегатов (КЗ, 1.4, L6J Тип «грегатя. ВЦНИИОТ-НИИтрак- торсельхозмаш ВЦНИИОТ-500 ВГШИИОТ-500 ВЦНИИОТ-900 -г ВЦНИИОТ-900 Обрабатываемы! матерняя Чугун Материал AIM, гетннакс пено- пенопласт Стекло ала стик Материал AIM, асботкань, про- пропитанная баке- бакелитовый лаком Эбонвт Операция обработки Обточка и рас* точка поршне- Точение, фрезе- фрезерование Точение Точение Наружное обта- чнваияе, фрезе- фрезерование Тмп ставка MK-6U, МК-612 ТВ-320, 6В-75 ДИП-200 РСЗ-165, ТО-100 ДИП-200 Колм- уллъдк- ваемшс отжодоа, нг/ч 4,5-М 1,5-2 7—10 ТК1- КОСТк очдсткя 0.99S 0,999 0,999 0,999 0,998 С рож атадкя. гады а б 6 7 в На Южном заводе гидравлических ма- машин имени 60-летня Советской Украины двя очистки волдуха от абразивной и ме- металлической лили, образующейся при об- обработке отливок абразивным кругом дна- Схем* аыйеулоаетыя I1L2S: i — крыши*; ^ — корпус; J — фмльтрующяй >л^* иеят; ? —. астрдд!гмюше« устройство. 5 — щмт ; ^ — вентилятсф; 7 — цылесборвяк метром 250, 350 и 600 мм, используют установки ФН-500 [ 1Л0, 1Л9], пркнциян- алькая схема которой показана на ряс* 1.60. Улавливание пыли происходит в волокни- волокнистом струп но нитяном фильтрующем эле- элементе, состоящем из лавсановых нитей и установленном в цилиндрическим хорпусе. Регулированием натяжения струн можно изменять его производительность A350— 2600 м3/ч) и эффективность очистки @,9— 0*95). Регенерацию производят не реже одного раза в неделю встряхиванием струп с по- помощью штока я рукоятки. Основное до- достоинство установки ФН*500 —длительная эксплуатация фильтрующего элемента. При выедкой эффективности очистки воздуха установка может применяться в системах рециркуляция воздуха в производственном помещении. Комбинат «Вентиляционная и очистная техника» (НРБ) выпускает передвижной пылеуловитель мод. П1.25 (рис 1.61). Тсяннцеская характеристика пылеуловителя мод. Ш-25 Производительность по воздуху, ы?/ч * ^ 1250 Допустимая концентрация пыли на входе, мг/ы* До 1000 Площадь поверхности фильтро- ааияя, м* . . 9 Эффедтквиость очистки от пыли 0,996 Уровень шума на расстоянии I м, дВА 76 Масса пылеуловителя с всасы- ваюшння трубопроводами, кг . • Ш Пылеуловитель FIL25 пред назначен для очистки воздуха от сухой неагресенвеой и негорючей пыли. Установка комалектуется различными фильтровальным а алем&нтамн, регенерация которых достигается с по* мощью встряхивающего устройства. Аппараты для очветхи от сварочного аэрозедя. Требуемая степень очистки аен- тиляцнонного воздуха в системах рецир- кулянян от аэрозоля, выделяемого в про- процессе резки н сварки металлов, достаточно высока, Поскольку в этих процессах хроме аэрозолей образуются вредные газообраз- газообразные соединение (оксиды азота, оксид угле- углерода, фтористый водород и др.), то для обеспечения ПДК в воздухе рабочей зоны требуется очищать рецяркуляциоияын воз- воздух не только от твердых частиц, но я от вредных газообразных примесей. ВНИНОТ ВЦСПС (г Ленинград) раз- разработаны [1.21] опытные конструкции инди- индивидуальных фнльтровентнл&*нонных агре- агрегатов для очистки эйлдуха от твердой фазы снарочного аэрозоля до 0,3 ПДКр.». Такая эффективность очистки достигается двух- двухступенчатой ф альт рацией. В качестве ма- материалов для первой ступени векомендует- векомендуется применять лавсан арт, 20и или кирзу трехслойную арт.ч 6888, которые задержи* вают 96—97 % массы сварочной пыли- Для второй ступени рекомендуется ткавь ФПП- 15. Общая эффективность очистки от твер- твердой фазы сварочного аэрозоля достигает 0,998. Технические характернстнни агрега* тоа приведены в табл. 1,14, Гидравлическое сопротивление фнльтро- аентиляционных агрегатов непрерывно по* нышается прн работе в течение 3—4 ч с нагрузкой по воздуху до 70 м3/(ч>м*) и достигает 5—6 кПа. Для сиижнння гядро- I.I4 Технические характеристики фильтрационных агрегатов D Ткп *rp«i*ata МФА-2 с эжек- эжектор ным побудите- дем МФА-2 с энерго" узлом КУ-001 Габарит- нмв раз- размеры, мм в Я 350 350 * a 690 630 3 ?* О я ел во 70 поверх- поверхность, м ив 0г55 0,64 «^ О Ps 0^7 0,44 сопротналеиня необходима очистка первой ступени фильтра ручным встряхиванием {два раза в смену). Испытания прове- проведены при полуавтоматической сварке в среде Си* проволокой СаО8Г2С при силе тока 350 A [L21]. Горелка полуавтомата снабжена кольцевым отсосом, который гиб* ним шлангом соединен с агрегатом. Побу- днталем движения воздуха является либо энергоузел КУ-001—двухступенчатый' цнн- тробезкный вентнлнтор на одной валу с электродвигателем мощностью 0,55 кВт с частотой вращения 12 000 об/мин, либо воздухоструйиый эж&нтор, работающий на сжатом воздухе при давлении около 40 кПа. Агрегаты с эжехторным побуди- побудителем ьиедреды ке Белгородском заводе металлических ковструкций. Агрегаты с эжехторным побудителем раз* работаны я в других организациях. Так. для очветкя воздуха от твердой фазы сва- сварочного аэроеоля я газообразных фтори- фтористых соединений разработан агрегат Одес- Одесским государственным университетом и Черноморским ЦПКВ (г. Одесса). Ряд фирм Швеции, Польши; Фннляндяи, США и других стран выпускают фальтро- агрегаты с двух- алн трехступенчатой очисткой воздуха фильтрованием. Первая ступень—камера-искрогаситель; вторая—бу- вторая—бумажный или тканевый фильтр; третья — устройство для очкеткя воздуха от токсич- токсичных газов. Производительность агрегатов 100—300 м*/*! эффективность очистки от твердых примесей 0,997—0,999. Агрегаты снабжкиы гибкими шлангами диаметром 25—60 мм и пылегаэолрнеминкамн. В ка- качестве побудителей движения используют многоступенчатые высокооборотные венти- вентиляторы мощностью 0,7—2 кВт, создающие давление до 20 хПа. Принципиальная схе- мд одного из таких агрегатов представлена на рис 1.62. Ряс. Lt2. Сжлмш. фвжьтроагр«пт& at ca*pouoro мреама^ ; ^ — mow»« патрубок; J— мода 01л*ждяющего волду»*; ^ — цатруЛж; 5 - авяпмятор; 6 - фмь трующкй патрубок
44 ЗАЩИТА ОТ ПЫЛБ-ГЛЗОВЫДЕЛЕИНЯ Рк. 1.63. Ротационный фильтр типа ФРМ длр тлш|ипц кдсляяого тум»иа: / — корпус; Г — фнлырующк8 материал; 3 — перфорировав кыа барабик; 4 — вентиляторное колесо; 5 — брыэгоудоинтел*; $ — вал На машиностроительном заводе в городе Шкойдице (ГДР) солдан фнльтроагрегат для отсасывания И ОчИСТКи ОТ твердой фазы сварочного аэрозоля. Аппарат производи- твльиостью 1200 ма/ч обеспечивает эффек- тниность очистки 0,99. Отсасывание аэро- доля идет через коленчатый рукав длиной более 3 м, который подводится к месту сварим и удерживается в нужном поло- женин. Для очистки воздуха от сварочного аэро- золя рядом зарубежных фирм выпускаются адехтрофильтры. Фирма «Komav* (Ита- лия) выпускает агрегаты с влектрофнль- трами производительностью до 2000 м*/ч и эффективностью до 0Р9б После электро- фильтра воздух проходит через слон актк- внроваяного угля* фирма «Koja* (Фиилян- дня) поставляет переносные фнльтроагре- гаты производительностью 110 и 200 м*/ч с электрофильтрамк> обеспечивающими очи- очистку с эффективностью 0*98 от частиц раз- мерой 0,3 мхм н более. Фирма «Plymoih» (Швеция) производит фкльтровенткляционные агрегаты для улав- ливания шлифовальной пыли, сварочного аэрололя и других выделений иепосред- ственно у места их образования. Очищен- ный воздух агрегаты выбрасывают в поме- шенне цеха. Переносные агрегаты ТК-2О0 и ТК-4О0 для очистки от сварочного аэрозоля ямеют две ступени очистки; первая сту- пень—бумажный фильтр для улааливания твердых частхц с эффективностью не ме* нее 0,99; вторая ступень — насадок из ак- тнвнрованного угля для очнсткн воздуха от токснедых газов. переносных а Тип агрегата тк-ия тк-*<ю Расход воздуха, м /ч . . ¦ 150 300 Минимальное разрежение, ^а ¦ ¦ ¦ *1 21 Мощность двигателя, кВт . 1 2 Площадь фильтрующей по- неркяостн первой ступе- J"» м 7 7 Размеры, мм. длина 650 650 щнрина . ¦ ¦ . , . . ¦ 230 230 высота > • . 400 400 Масса, кг 13,5 16 Уровень звука, дБА ... 63 65 Для улаживания сварочного аэрозоля, шлифовальной пыли н пылеуборкн помеще- яяя фирмой «PIymoih> выпускаются пере- двяжные агрегаты R3, R4 и R5, а которых предусмотрены трехступенчатая очистка воздуха {первая ступень — авнлон; вторая ступень — фильтр с активной поверхностью 20 м*; третья ступень ^ фильтр для очи* сткн от токсичных газов). Фирма выцу- екает также передвижные фнльтроаснтнля- ционные агрегаты типа МК-800 и МК-*000. Очистка воздуха в нях мухступенчатан (первая ступень —фильтр толщиной 40 мы яз синтетического волокна; вторая сту- Аппараты для очнегеи воздуха ъ сяст^ках с 45 пень — фильтр кэ волокна целлюлозы с фильтрующей поверхностью 15 м2). Эффек- Эффективность очистки не менее 0,99 Модифика- Модификацией этих агрегатов являются установки типа ЕМК-14Ш и ЕМК 1600, у которых вторая ступень очнсткн ведется электроста- электростатическими фильтрами, что позволяет по- повысить расход воздуха череэ агрегат со- соответственно с 800 до U00 м3/ч и с 1200 фетр из таких же волокон. В качестве брыз- го улов и теля применяется один слой нгло« пробивного войлока из волокон диаметром 65—70 мкм. Эффективность очистки воздуха от мзе- ляного тумана со средним размером ча- частиц dm ~ 1,3— 1,5 мкм составляет 0.88— 0т95. Данные по эффективности фракцион- фракционной очистки приведены ниже [1 \7] Диаметр частиц, ккм <0,5 0,5-1,1 1,1—2,2 2,2-3,2 > 3,2 Эффективность фракционной очистки . . . 0,27-0,47 0,22-0,37 0,7-0,82 0,94-0,99 \ до 1600 ма/ч за счет снижения гидравличе- гидравлического сопротивления агрегата. Аппараты для очистки от тумана масел н С О Ж. При точении, шлифовании, обра- обработке давлением, термической обработке интенсивно образуется масляный тумант ко- который состоит в основном из капель раз- размером менее 4 мкм. Обычно d« — 0,9 т- 1,4 мкм Концентрации масла в отсасы- от зоны обработки воздухе обычно Ротационные фильтры типа ФРМ мало габаритпы, высокоэффективны, надежны в эксплуатации. Фильтр н электродвигатель монтируются на станине Изготовитель — Сем нбрато веки й завод га зс очистительной аппаратуры (пос, Семибратово Ярослав- скок обл.). Ротационные фильтры для очистки от масляного тумана благодаря нх простоте, компактности и надежности находят шн- Техгшческие характеристики фильтров ФРМ Тип фильтра ... . . > . , ¦ Производительность по воздуху, м3/ч • • . Температура отсасываемого воздуха, *С . Мощность электродвигателя, кВт • - • » Частота вращения ротора, об/мин * - • Масса, кг ¦¦..*-.¦¦. ,,..,, Максимально допустимая концентрадня твердых примесей в тумане, мг/м3 . * . ФРМ № 2 750 114 ФРМ № 25 1300 Не более 60 3 2850 135 0т5 ФРМ Mi 2,5A 2000 5,5 190 Габаритные и присоединительные размеры фильтров приведены ниже. Размеры, мм . ФРМ Mi 2 . . . . ФРМ №2.5 . ¦ , . ФРМ № 2,5А .... , 790 . 445 .600 В 340 555 660- Н 990 655 770 217 250 305 455 455 498 230 230 350 380 380 440 D 440 554 654 180 200 250 составляют 10—150 мг/ма [1.17]. В масля- масляных туманах содержатся также твердые частицы в составе капель влн в свободном виде. Их присутствие обусловлено нали- наличием пыли в производственном помещении н твррдых частиц в масле нли СОЖ. Для очистки воздуха от тумана мине- минеральных масел я СОЖ в системах с рецир- рециркуляцией применяют ротационные фильтры [J.J6] типа ФРМ (рис 163). Фильтры од- нонременно очищают воздух от тумана и язлиются побудителями движения воздуха, фильтрующим материалом в ФРМ является нглолрсбивной войлок из синтетических зо- локон диаметром 18—22 мкч и плотный рокое применение в промышленности на сверлильных, токарных, строгальных, фре- фрезерных, шлифовальных станках, на холод- новысадочных автоматах» на моечных ма- машинах, а также на высокопроизводитель- высокопроизводительных механообрабатыяающкх аотоматах и полуавтоматах. Ротационные фильтры вы- выпускаются рядом зарубежных фирм ФРГ, Англии н др. Фирмой «Hoceom Developments* (Англии) внедрен тнпоразмерный ряд ротационных фильтров «Filtermisb для очистки от мас- масляного тумана аспирационного воздуха. От- Отводимого от металлорежущих станков. Эф- Эффективность очистки свыше 0,96. Техяяче-
ские характеристики аппаратоа приведены ниже: Технические характеристики ротационных фильтров Модель аппа- аппарата F1000F750 F450F250 F2 Производитель- Производительность по возду- воздуху. м»/ч . . — 1700 1275 765 4S0 100 Мощность алектродвнгате* ля, кВт . . . . 1Р5 1,1 1р1 0,37 0,37 Диаметр ягод- ягодного патрубка. *м 200 150 100 160 50 Скорость возду- воздуха на акоде, м/с 14.8 19,4 26,1 6? 14,4 Уронеяь шума, д5А (ггря замере на расстояния 2 «) 73 72 to 65 62 Масса, кг ... 36 36 36 12 10 Монтаж фильтров осуществляется непо- непосредственно на металлорежущих станках с помощью четырех без вибрационных опор, Габаритм мод. FIOO0 710X470X470 мм мод. ?2 328 X 300 X 300 мм/ ' тумаиоуловитя по очищаемому воздуху до 2000 м*/ч Необходимая эффективность очнсткн воздуха ot каледь тумана дости- достигается при их начальной кокдедтрацкн до 0,2 r/м* н прн общем содержании твердых прныесей а масле до 3 мг/м* Габариты туманоуловнтеля 600 X 500 X 2337 мм, и ?rw> HK0CK°P<>CT8o« туманоуловитеде Н4000 (рис Ш) размещены последова- последовательно две етуоенн очистки: фальтр пер- первой ступени — легкосъемнаа кассета; фнльтр второй ступени ^пятнадцать вертикальных патронов. При использования агрегата Н-2000 для очистки аоздуха. отводимого от двух хо- лодновысадочныя автоматов по изготовле- изготовлению болтов Мб, получены следующие па* раметры [1.17]: Пронзводвтельиость по воздуху ?/* \ 1700 Гидравлическое сопротивление, Па , 460 Эффективность очистки 0Д53 Концентрация тумана на выходе мг/* 1,3-9 Дербентским заводом шлифовальных станков [J.I7, 1.33] в комплекте со стан- ЗАЩНТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЭОВЫДЕЛЕНИЙ Техцмчсскяя хдращтернстнки ту маноу ловите ля Н-2С0» [U7] Фильтровальный материал' \ / ИглсшролДй^войлж нз Нглостро^Й^войло^ из полиоропиленоных волокон лаосаиовых волокон ди- диаметром 65—76 мхм или аметром ]8 мкм или про- пакет вязаных гофриро- шнеиой материал из сгея- ванных сеток лякных волокоя МЧПС Скорость филътрашш, м/с • . 3-5 (mUK))is Периодичность регенерации, g< 0>15 М6С- : »-4 До I* Работа фильтра основана на аропуска- нин масляного аэроеолл через вращающий- вращающийся перфорированный стальной барабан, ко- торыя скабжен лопастным устройством длн создания всасывающего эффекта. Прн вра- вращении барабана аэрозольные часткды уда- ударяются о поверхность лопастей н берабана со скоростью около 50 м/с н оселакп на них. наибольшая $ффективность очистки (до 1) соответствует размеру капель We- ла более 0,8 мны. НИИОгазом совместно с ПО <АвтоЗИЛ> разработан [\Л7] нвзкечлоросшой тумачо- улоактель H-2QOO для токарных и фрезер- фрезерных автоматов я полуавтоматов, хйлодио- аысадочкых станков. Производнтйльиость камн серийно выпускаются ни дн аи дуальные агрегаты моделей ПА2-12 в ПАЗ-12, АЭ2-12 (рис 1.65) и АЭЗЛ2 для улавливания мас- масляного тумана, разработанные ЭНИМСом. В агрегатах воздух последовательно прохо- проходит три ступадн очистки. На первой сту- ступени очнетая недользуется инерционный эф- эффект; вторая ступень очнетии выполнена в виде патронов, скабженных несколькими слоям а плоских мелкончелстых тиаиых се* ток; третья ступень очхеткя — в виде той* кого елоя пенополкурета новой губкн, ко- который размещен после вентилятор* я служит одновременно глушителем шума, возникающего ори работ* веятнля« тора. AmiijUTU Дав отстав во!дук« « еясТем** с реширкулпдоЯ Модель агрегата . Производительность по воздуху» чг/ч . . . . Габариты, мы; детина швринэ ............ » » . . вдсота Общая плошлдь фильтрования, м* Диаметр вюдкого <л-в«рстия, мм Мощность электродвигателя, кВт Частота вращения электродвигателя, об/мин , Масса, кг . ............ » » . . . Испытания аппарата А32-12 ДЛ« удав* лннання масляного тумана с размером ча- ' стиц iso » ]Р6 мкм показали, что высоко- эффективная очистка воздуха достигается лишь в тех процессах, где образуются кап- капли крупнее 5 мкм [1.17], НнИОгазом совместно с ПО «Куйбы- «Куйбышев бурмаш> [117] разработан высокоско- высокоскоростной масляный фильтр — трслстуаенча- тый тумаиоулоаитель ФВМ-10 (рис. 1.65) для очистки вентиляционного воздуха от тумана СОЖ- Туманоуловителъ ФВМ-10 ныеет три ступени очистки: первая — легко- съемная кассета, состоящая нз пакета м«- танлнческид сеток, при сыоростк фильтра* щи 3—6 м/с улавливает крупные твердые частицы и кавлн диаметром более 2 мкм. к . * ПА2Л2 ПАЗ-12 АЭ2-12 АЭЗ-12 . • 660 650 760 960 . . 4S0 540 480 540 . . 4S0 540 4вО 540 . . 1850 2000 1560 1560 2,2 3 0,9 1,05 . - 125 100 125 160 1,5 2,2 1,5 « . . 2860 2S60 2860 2860 , , 180 200 220 250 При таких скоростях фильтрации на пер- первой ступени аозяйкает брызгоунос а виде крупных капель, которые улавливаются кон- фуэором; вторая ступень имеет коническую форму и обеспечивает тонкую очистку воз- воздуха от капель; третья ступень состоит нз брыэгоуловнтеля юннчасно-цилнидрической формы, смонтирована иепосредствеино на корпусе фильтра и аыполкена нз полипро- полипропиленового войлока. ФВМ-10 рехомеацуется устанаяливать в центр а лилова иной системе вентиляция про- производительностью до 16 тыс. mj/<i прн на- начальной концентрации капель до 1 г/м3. Опыт эксплуатация тумаяоуловителен ФВМ-Ю при очистке вентиляционных вы- выбросов HS фрезерных полуавтоматов ?3-50 показал, что достигаемая эффективность очистки от капель масляного тумана со- составляет 0,76—0,83 при входной коилен- тращш дтэ 30 мг/м3 и гидравлической со- сопротивлении 1200 Па. Периодичность за- I i l-J ... Т Ряс. \М. Нюкоскоростяой тушшоудовятахь Н-2О00: 1 — орямоугольвхя корпус: 2 — устройство для вреоаелн* пвгрснОА в решетке: J — рететка; 4<- аатрож; 5 — мссета Pik. \М. Сжшш. агрвгкта Аэг-is аея отсоса и / —СлнАиоЙ кр«н; ^ — QtrpOiH: J — txoa воаду- емход м^Ду^а; *—мйтялягйр; * -^корпус
ЗАЩИТА ОТ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫДБЛЕНИЯ Яве l.W. Схен* высоюекоростмого iwo хумльоуаошшплм ¦ВМ-Ю^ i — штуцер для елнвд масла; 2—конфуэор; 5 — корпус; 4 — брыягоуловвтель; 5 — вчеокоезорост- аля ступень тонкой очистки; ?—-сеточвый сепа- сепаратор {первая ступень) фильтрующего материала один раз в год» Аппарат рассчитан на монтаж из опорных колоннад цеха. Высокоскоростной двухступенчатый тума- ноуловителъ ФМ. (рис. 1.67) с понижен* ным ао сравнению с аппаратом ФВМ 10 гидравлическим сопротивлением разработай ННИОгааом [1.17], Первая грубая ступень очистки воздуха выполнена в виде низкого цилиндра с сетчатой боковой поверхностью н снаряжается различными фнльтруюшями материалами в зависимости от состава при- примесей в очищаемом воздухе. При концен- концентрации твердых частиц на входе до 1,5 мг/мэ ступень оснащается иглопробивным войло- войлоком Из волокон диаметром 65—70 мки с удельной массой 400 г/м* я имеет пло- площадь фильтрации 0.45 м2 при толщине слоя 5 мм. Скорость фильтрация 6 м/с. При концентрациях тнердых частиц на входе 1,5—30 мг/м3 в качестве фильтрующего материала используется сетчатый рукав из проволоки диаметром 0т25 мм с толщиной слоя 50 мм. Поверхность фильтрации 0,3 м3, слороетъ фильтрации 6—6 м/с. Вторая сту- ступень очистки — брызгоуловнтель» который снарижен иглопробивным войлоком из тю- лн пропиле новых волокон диаметром 65— 70 мкм н удельной массой 400 г/м2. рабо- работает при скорости фильтрации 1,2—1Г8 м/с* высокоскоростного двухступенча- двухступенчаРис. I.B7 того / — гндроэатвор: 2 — елль млела; 3 — сетчато-во- а сепаратор; 4 — крышка со стоком — брыэгоулоантель; б — корпус; 7 — поджни Тум а ноу ловители ФМ эффективно работают при высоких концентрациях масляного ту- тумана, эффективность улавливания высоко дисперсного тумана яри низких концентра- концентрациях не более 0,5. На межотраслевой выставке «Охрана труда-84», проходившей на ВДНХ СССР» демонстрировался агрегат для очистки воз- воздуха от тумана минеральных масел и СОЖ, конструктивная схема которого приведена на рнс 168 [1.9, 1.10]. Воздух с помощью этого агрегата очищается до концентрация менее 0.3 ПДКР з последовательно во вра- вращающемся роторе и фильтре. При враще- вращении ротора воздух перемещается в ради- радиальном направлении через фильтровальный материал, состоящий из нескольких слоев синтетической ткан» или мелко» металли- металлической сетки. Тонкая очистка воздуха от тумапа достигается на фнльтроэлемекте, а также в глушителе, который задерживает в своих порах часть остатков мельчайших аэрозолей СОЖ. Аппарат обеспечивает эф- эффективную очистку воздуха даже в случае наличия в нем часткц жидкости очень ма- малого размера, образующихся, например, гтря работе оборудования для изготовления ме- метизов метолом яяастнчесхон деформации. Фильтровальные материалы. В пылеулав- пылеулавливающих установках для очистки рецнр- хуляциокиого воздуха лрвменяют нетканые Агш«р1ти для очистки воздуха * системах с рециркуляцией Рис, 1.65, Схеи* тумляоуломтеля зля ядеду^я от тук**» мхвершьвнх масел и СОЖ: 1 — фильтровальный материал: 2 — ротор: з — глушитель шума: 4 — кольцо: 5 — отражатель; ?—фильтрующий элемент фильтровальные материалы, обладающие высокой эффективностью очистки от круп- крупно- н сред не дисперсной пыли. Характери- Характеристик» нетканых фильтровальных материа- материалов приведены в табл. У. 15. В тум а но уловителях для очистки воздуха от крупных капель применяют нетканые ма- материалы толщиной 15—30 мм на волокон диаметром 20—100 икм. К ним относятся войлоки из полипропиленовых и лавсано- лавсановых волокон. Ниэкоскоросткые ступени ту- м а но уловителей снаряжают фильтроваль- фильтровальными материалами толщиной 3—10 мм из тонких стеклянных волокон диаметром 3— 5 мкм. Высокую эффективность очистки от тумана имеют более толстые фильтроваль- фильтровальные материалы C0—50 м) из волокон диа- диаметром 5—10 мкм A.16Р 1 17]. Брызгоуловители. а в ряде случаев и сту- ступени очнеткн туманоу ловите лей изготов- изготовляют из металлических и неметаллических вязаных сеток трикотажного перенлетения (фторопластовое или полипропиленовое во- волокно диаметром 500—300 мкм). Размеры ячеек сеток составляют 5—13 мм [1,16]. Расчет пылеуловителей. Расчеты аппара- аппаратов сводится к определению алощадн фнль- тровзльных элементов, гидравлического со- сопротивления фильтровального элемента и аппарата, продолжительности работы аппа- аппарата до регенерации фильтровальных эле- элементов и мощности привода вентилятора, Исходными данными для расчета яв- являются: объем газа Q, поступающего на очистку, м3/ч; допустимая удельная газо- газовая нагрузка (скорость фильтрации), оп- определяемая из услония достижения макси- максимальной эффективности очистки газа и ве- величины допустимого гидравлического со- сопротивления на фильтровальном элементе. м7(м2-мин); входная концентрация ныли, мг/м5; диснерсность пыли, характеризуемая значением rf5&) мкм, и среднеквадратиче- скиы отклонением а; требуемая эффектив- эффективность очистки газового потока от лылн в аппарате. Площадь поверхности фильтрующего эле- элемента определяется по формуле F = QfQOq. Рекомендуемые значения удельной газо- газовой нагрузки q зависят от многих факто- факторов, в том числе от свойств улавливаемой пыли, структуры фильтровального мате- материала, требуемой эффективности очистки и др. С достаточной для практические рас четов точностью удельная газовая нагрузка для рукашшх фильтров может определять- определяться из следующего выражения [I.I8J: где qH — допустимая газовая нагрузка, за- завис ища я от вида пыли; qrt изменяется в пределах 0,3—6 м3/(м2'мин); для пыли пескоструйных аппаратов qH = 2,6; пыли пластмасс, металлических порошков — 1,7, активированного углят возгонов черных и цветных металлов — 1,2 мэ/(м2-мин); cL — коэффициент, учитывающий особенности ре- регенерации фильтровальных элементов; для регенерации фильтровальных элементен из ткани импульсной продувкой сжатым газом сх ~ 1; для рукавов из нетканых материа- материалов с\ = 1,05 -г 1,1; Съ —коэффициент, учи- учитывающий йлиннне входной концентрации пыли на удельную газовую нагрузку; с? оп- определяется по данным, приведенные ниже- сйХ, г/и3 2 5 10 20 с2 1,15 1,04 1 0,96 Свх> г/м3 40 60 80 100 с2 0р9 0р87 0р85 0,33 с3 — коэффициент, учитывающий влияние Дисперсного состава пыли; значения с3 оп- релеляются па основе данных работы [I [8], приведенных ниже: dso, мкм <3 3—10 10—50 с* 0J—0р9 0р9 1 мкм 50—100 1J 500 <:« —коэффициент, учитывающий влияние температуры очищаемого газа; значения сА
Фильтре га лыши ыдтеркал Полотно иглопробивное фильтровальное из лавса- лавсановых волокон ТУ 17 ЗССР 413—82: фнльтра 560 фильтра 330 Полотно иглопробивное фильтровальное из лавса- лавсановых ила полквинилхло- ридных волокон «Фильтра 220», ТУ 17/29 ЭССР 64—%7: тип I тнп П I. Масс*. IYM1 550 330 220 220 Joa- щи на» Mil 2 и 3,3 3.5 •at те рис Boa ду- духе про- кнца- еыость 1IDK БО Ы. 160 250 1000 1500 ТЙЬ* » спанъ нагрузка Полосам Йр X 1<М ии. Ос- Основе 392 — — Уток i 686 490 — i\ фвльтрбвальных материалов Эффективность OVHCTKK от частиц кяарци- вого песиа — ¦ — — бнхро- ната ктлъя —0.75 или) — — Вид поставки Полотно шириной 150 см Полотно шириной 145 си ^ Полотно шириной 17Бсм ПО «Балтийская ма* ну фактура», г. Тал* ЛИНЦ Таллиннское НПО нетканых материалов «Мнстра» > в § га s Полотно иглопробивное фильтровальное ИФП-I »э лавсановых волокон ТУ 17- 14-95—79 Полотно нетканое клееное объемное ф альт ров а ль пае иарки ФРИК-ПГ нэ сиесн еннтетнчесинх волокон G5 % »олнвинилхлоридно- го 4- 25 % лавсанового). ТУ 1714 360—82 Войлок нэ химических во- волокон, технический из лолн- винилхлоридным лавсано- лавсановых и других волокон ТУ 17 РСФСР 36-3041—В1: марка А парна Б Нетканыв иглопробивной антистатический лавсан, ТУ 17-14-43—77 330 460 600 2-5 3,6 500 231 147 20 660 245 1490 0,86 0,998 0.27 Полотно 166 СУ шириной Полотно 173 си шириной Полотоо длиной 20 м, шнрниоЛ 1,3—1,5 и Полотно длиной 20 м, шириной 0,6—1,2 и Рукав шовиыА Инэедекав фабрика нетканых материалов Ди м нтров гра дек кй коврово- суконный комбинат Горьковское произ- водствеивсе валиль- и о-вой лонное объе- объединение Московская оде ял ь- но-плат очная фаб- фабрика г» i о 1» п ¦о
52 ЗАЩИТА ОТ ЛЫЛЕ-ГАЭОВЫДЕЛЕННЯ Лшнржп* для очжстчш лоидухд к системiж с приведены ниже [1.18]: Л 'С 20 40 80 80 *4 I 0,9 0pS4 0r78 Ь'С 100 120 140 160 с< 0,75 0,73 0,72 0,7 с*~~ коэффициент, учитывающий требова- требования по эффективности очистки газа от лили; цри концентрации пыля в очищен- очищенном газе 30 мг/м3 еь *- I, при концентра- концентрациях пылн, не превышающих 10 мг/м*, с8 «= » 0,95. Гидравлическое сопротивление фильтро- фильтровальных аппаратов Ар, Па, складывается из сопротивления фильтровальной перего- перегородки Apt я сопротявледня корпуса аппа- аппарата Лдг. Гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки зависит от структурного строев и я перегородки, ее тол- щияы, режима фильтрования, от массы ц свойств осевшей на перегородке пыли. Ха- Характеризуется двумя составляющими гид- гидравлического сопротивления: постоянной Ар\ н лереиеияой Ар". Таким обранш, Ар — Ар\ + Ар" -f Д/?2- Постоянную составляющую гидравличе- гидравлического сопротивления фильтровальной пере- перегородки определяют [1Л8] по формуле где к\ —коэффициент, характеризующий сопротивление фильтровальной перегородки после регедерацвн, г1; для фильтроваль- фильтровальных тканей яз лавсана, улавливающих кварцевую пыль с 4к « 10 -~ 20 мхм, kx «= ж A100 -г 1500) I03 и*1; для возгонов ста- сталеплавильных дуговых печей с dю => 2,5— 3 мкм &, «=B300 -г 2400) 10s *-¦; для бо- более плотных тканей (напр ни ер, стеклотканк) при улаплияания тех же пыл ей Aj необхо- необходимо увеличивать в 1,2—1,3 раза; при улавливании тоикодислерсных гсылей с dM < < 1 мкм эначекие кг аиатетелъно возра- возрастает а, например, для возгонов кремния с<*и«0,6мк1(*|» A3000^-15000) 10е м-1; ji— вязкость вое духа, Па-с; л— показа- показатель степени, зависящий от режква филь- фильтрования, для ламияарного режима п =* 1; Значения коэффициентов k{ зависят от способа регенераиян фильтровальной пере- перегородки. Если регенерация фильтровальной перегородки проводится обратной продув- кой, то в порах фильтрующего материала остается больше пыли, поэтому значения А], прнведадные ныше для регенеркцни ни- нулъсной продупкой, необходимо увеличи- увеличивать на 15—25 %. Передеияая состааляющия гндравличе- сного соиротввлевия фильтровальной пере* городки определяется толщиной и структу- структурой пылевого слоя, образующегося на пе- перегород ке, а также изменением пороного пространства перегородки за счет забива- забивания пор частицами пыли. Этот процесс за- зависит от времени фильтрования и описы- описывается зависимостью [1.18] Api ИЛ) где к* — параметр сопротивления елок пыли, зависящий от медианного размера часткц, коэффициента сопротивления |„ слоя пыли и насыпной рж плотности слоя; *2м/ *)* значения параметра Ai обычно оп- определяют экспериментально, например для очистки возгонов сталеплавильных печей С диаметром <4о~3 мкм hi — 80-109 м/кг В тех случаях, когда экспериментальные даияые отсутствуют, взлнчияу Apv реко- рекомендуется принимать в пределах 250— 350 Па для пыли с dw > 20 мкм и в пре- пределах 600—800 Па для мелкой пыли. Это полаоляет, пользуясь формулой {!-)), опре- далнть по аначеняю Ар{ продолжнтедьность фильтровального цикла до регенерации. Гидраалическое сопротивление Ар2 кор- нуса аппарата определяется: суммой потерь дааледил, возникающих при движении по- потока воздуха s газоходах, местных со про- тиалениях, дроссельных заслонках к т it. Для расчета гидравлического сопротивления ислольэуютсй сведения из гидравлики fl.lt]. Существенное значение на величину гид- гидравлического' сопротивления элементов кор- корпуса фильтра окаэыпает скорость движе- движения газового потока. Рекомендуется [1 18] принимать скорость газов в пределах 13— 15 м/с При наличии грубой пыли с dw^ ^ 25 мкв иео&ходимо увеличинать ско- скорость до ]В—20 м/с* Для очищенных газов в отводящих патрубках рекомендуется при- принимать скорость н пределах 7—6 м/с Мощность электрода и гя тел* велтвлнтора, необходимого для транспортирования газов через пылеулавлинающнй аияарат, опреде- определяется по формуле где к — коэффициент запася мощности, при- принимается 1,1—1,1-5; я»—КПД передачи мощности от электродвигателя к вент ал я- тору; для клиноремгнпой передачи т\м = = 6,92 н- 0r95; tj, — КПД вентилятора, обычно tj. «= 0,65 Ч- 0,8. Расчет тумаяоудоквтелеА. Наибольший эффект отделения капень тумака достигает- достигается иа двухступенчатых тум а иоуловителях. Первая ступень, состоящая из тонких во- волокон, обычно работает при едорости филь- *,* у А У UJ W Ркс. очлеттк тум*я* от хритаршЕ трацин 0,05^-0,2 м/с (ннзкоскоростные ту- маноулоаитеди) ал и при скорости 2— 2,5 м/с (высокосноросгные тума ноу лови - талн). Вторая ступень — сеточный брыэго- улоймтель служит для улавливания укруп- укрупненных жидких частхд. Расчет туманоуловиталеб из волокнистых фильтровальных материалов обычно сво* днтед н опредененню илотадн фильтра няа до известному расходу загризненного ноэ- дуда и рекомендуемой для выбранного ма- материала скорости фильтр а пни. Например, для низкоскоростных туманоуловиталей с иглопробивным войлоком из химических нолокон диаметром 65—70 мкм (ТУ 17-14- 77—79) рекомендуется скорость ^0,2 м/с, из лавсановых волокон МЧПС диамет- диаметром 18—20 мкм (ТУ 6-11*339—74)—0J — <US/ ' / Площадь фильтрации опредизяется по фориуле F ж 0/3600^7, где W — скорость фильтрации, м/с При расчете сеточных брыэгоуловителей оптимальную скорость фильтр а идя опреде- дяют по формулеW ли0,107 у(Рж -" Ри)/Ря» где рж, р» — соответственно ллотность жндиости и воздуха, кг/м*; для масел рж » 900 кг/м*р поатому W » 2Р8 м/с Эффективность очистки от капель в се- точком пакете рассчитывается по фопмуле n-i-h-од N '/• где Н — тол Едина пакета, м; S7A — удельная поверх- поверхность проволоки в пакете сеток, м*/и*; iv — число сетах в пакете, ют,; т|'—эффектна- очистки воздуха от капель опреде- определенного размера (фракционная очистка) од- одной сеткой. Толщина пакета сеток выбирается в пре- пределах I0O—200 мм, а удельную поверх- поверхность проволоки 8 пакете сеток вьгаиедяют по формуле SrA = 4A — I7)/dnPl где Я — пористость пакета сеток, выбираемая в пре- пределах 0,85—0,95; &,р— диаметр провслоки сетки; обычно d^ *= A00 -^ 200) Ш~в м. Фракинониая очистка ц' одной сеткой за- зисит от режима фильтрования, свойств фильтруемой среды» размера фракпии, ха- характеристик сетки. Ее значение для усло- условий фильтрования прн атмосферном дав- давления удобно определять графически (рис. L69). Для этого необходимо пред- предварительно вычислить критерий Стокса по формуле St= -, где d^ —диаметр капель, и; с — поправка Кенянгема — Мил- лнкена, учитывающая по&ышекие подвиж- подвижности часткц с умедьшеннен нх размера: 4* мкм .'.0,003 0,01 0»03 0,1 с 90 24Р5 7,9 2,9 3 10 и более 1,03 1 , мкм . . 0,3 1 с 1,57 1.16 Задаваясь различными значениями раз- размера капель, можно найти зависимость фракционной очистки от дненерсиого со- отааа капель тумана. Суммарная: эффек- эффективность очистки оаредаляетск по формуле т\ — ( — фракционная доля ?-й фракция^ ^/ — эффективность очисткв тумана от капель диаметром cU. В табл. Мб приведены сравнительные характеристики тумаиоуловителей раалич- ных типов. Мощность двигателя вентиля- вентилятора, необходимого для транспортирования тумана через аппарат отестки, вычисляется по формуле A2); при этом гидразлвде- ское сопротивление аппарата можно при- принимать по та б л 1.16 или рассчитывать по формулам работы [1.31] 1.& Сравннт^льпые xup^j Ивакоскор остиые Высо коскоростные Сетчатые пакеты Скорость 0,01—0,1 1-Ю 2,5-4,5 Гндрдялв* песков со против ль* кЛа 0,6-5 1,5-8 0,2—1 Эффективность очясткн част>Ц размером, мкм до 1 0,92—0,99 0,50-0,35 0,20—0,40 0,96—1 0,65—0,97 0,70—0,90 3^10 1 0[90-0»98
Глазе 2 ЗАШИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ Промышленная теплозащита в сооткет- етвин с требованиями ГОСТ 12,4.123—83 «Средства коллективной защиты от инфра- инфракрасных кзлучеиин> достигается герметиза- герметизацией оборудования, максимальной механи- механизацией н автоматизацией технологических процессов с выводом работающих из «горя- «горячих зон» (дистанционное управление), оп- оптимальным размещение** оборудования и рабочих мест, автоматическим контролем и сигналнлациея, применением средств кол- коллективной и индивидуальной защиты, В главе алложены методы расчета и про- ектироваидя теплоизоляции, теплозащитных экранов и воздушного датирования. Ги- Гигиенические требования по тепловому из- излучению и методы опредиленпя тепловых потоков на рабочих местах даны в прило- приложении П.1. 2л. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ С*>?ДСТВ Для зашиты от теплового излучения и высоких температур воздуха применяются следующие коллективные теплозащитные Средства: теплоизоляция поверхностей ис- источников излучения теплоты; экранирова- экранирование источников либо рабочих мест; воз- воздушное душироэаняе; радиационное охлаж- охлаждение; мелкодисперсное распылся не воды; общеобменная веитвляцяя или кондидиоин- ровакне воздуха (рис. 2.1). Общеобмениой вентиляции при этом отводится ограничен- ограниченная роль — доведение условий труда до комфортных с минимальными эксплуата- эксплуатационными затратами. Выбор теплозащитных средств в плждом отдельном случае должен осуществляться ?о максимальным значениям эффективно- эффективности с учетом требований эр гоном я ни, тех- технической эстетики, безопасности для дан- данного процесса ал я вида работ и технико- экономичасного обосновании. Установлен* ные в целе тевлозащнтные средства долж- должны быть простыми в изготовлении в мон- монтаже, удобными для обслуживания; не за- затруднять осмотр, чистку» еиазку агрегатов; обеспечивать полную гарантию безопасно* стн работы; обладать необходимой ороч- ностыо; иметь минимальные эксплуптацион- ные расходы. Теплозащитные средства должны обеспе- обеспечивать тепловую облученность на рабочих места л не более 0,350 кВт/м* в темпера- температуру поверхности оборудования не выше 308 К C5 С) при температуре внутри ис- источника теплоты до 373 К (I00*fc) и не выше 318 К D5 °С) при температуре внутри источника теплоты ныше 373 К (lOO^) 2.2. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ГОРЯЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Теплоизолиция горячих поверхностей (пе- (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает темпера- температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее выделение теплоты, так в лучи- лучистую его часть. Кроме улучшения условий труда тевлонзолиция умедыпает тепловые j Средства комек/пиЗнои защиты ottt теплобых | ] Теплозащит*** э*ра*ы ] | 8ездушнсе йр I Рне. М. Класскфмкенкя средств проиыпмеаяай потеря оборудования, снижает расходы топ- топлива (электроэнергии, пара) и приводят к увеличению производительности агрегатов. Следует иметь в вяду, что теплоизолиция, повышая рабочую температуру изолирован- изолированных элементов» может резко сократить срок их службы. Решение о теплоизоляция должно быть проверено расчетом рабочей температуры изолированных элементов. Если она окажется выше предельно допустимой, защита от тепловых излучений должна осуществляться другими способами. Ассортимент теил о изоляционных материа- материалов разнообразен. Обычно для теплоизоля- теплоизоляции применяются материалы, теплопровод- теплопроводность X которых прн температурах 50— 1ШГС меньше 0,2 Вт/{м-К). При выборе материала для тевлонзоляцня необходимо принимать во заикание м&деничеекке свой- свойства материелов, а тахже их сяоеобность выдерживать высокую температуру. Есла температура анодируемого объекта высо- высокая, то обычно применяется многослойная изоляция: скачала ставится материал, вы- выдерживающей высокую температуру {так называемый высокого* пературный ел пй), а затеи уже болен аффективный материал с точки зрения теплоизоляционных свойств. Прн ятом толщина «высокотемпературного слоя» выбирается из тех условий, чтобы температура ид его понерхности Т. К, не превышала предальную температуру прные- нения следующего слоя. В табл. 21 приве- приведены тевлопроводиость и максимальная тем- температура различных теплоизоляционных ма- материалов и конструкций. Конструктивно тенлонзоляцкя может быть мастичной, оберточной, засыпной, из штуч- штучных изделии я смешанной. Мастичная изо- изоляция осуществляется путем нанесения на горячую поверхность изолируемого объекта яяоляцнонной мастики. Мастичную наоля- дню ыожио применять иа объектах любой конфигурации. Оберточная каоляция изго- изготовляется из волокнястых материалов — асбестовая ткань, минеральная вата, вой» лок и др. Наиболее прятодиа обарточная изоляция для трубопроводов. Засыпнуто изоляцию исяользуют в основном прн про- прокладка трубопроводов в каналах и коробах там, где требуется большая толщина изо» ляционного слоя вля прн изготовлении теп- теплоизоляционных панелей. Теплоизоляцию штучными или формованными изделиями, скорлупами применяют для облегчения ра- работ. Смеши иная изоляция состоит из не- сяольних слоев. В первом слое обычно уста- устанавливают штучные издали я. Наружный слой изготоалиют из мастичной или обер- оберточной изоляция. Целесообразно устраивать алюминиевые кожухи снаружи тештоиэоля* цян. Затраты на устройство кожухов бы- быстро окупаются вследствие уменьшения тепловых потерь на нал учен не я лой| долговечности изоляции под кожух! Исходными данными для расчета пи теплоизоляции являются: теыщ сред {? й t"v °С), раздаваемых теп.ц ционной перегородкой, допустимая ti тура на поверхности изоляции ьЛч гаометрнческне раэкеры теплоиэолн поверхности (площадь поверхности При расчете теплоизоляции следу* держиваться следующего порядка. С устанавливают допустимые тепловые объекта прн наличии иаоляции. Зат бирают материал изоляции и, зад температурой изолируемой поверхнос ределяют значение теплопроводное (см. табл. 2,1). Зная температуры я треллеи н внешней поверхностях из и значение тенло проводи естн, опре, требуемую толщину изоляция. После производит поверочный расчет и < ляют значения средней температуры ционного слоя и температуры на р поверхностей. Тепловые потерн Q, Вт, в услози; цнонарного теплового потока в м&ш ной влоской теплоизоляции где а' я а" — коэффициенты тепло, соответственно от теплоносителя к и от внешней поверхности изоляции ружающеЭ среде, 8т/(м^К);ви^ —то 1-йэ слоя тедлоизоляцяи, м; Xt — проводи ость i-ro слоя теплоизо В/{К) {) температура tm в стыке слоев т—- tt Для условий стааионараого потока линдрнческоя теплоизоляции длиной из rt слоев (Г -1") L 'n*i+Z(sXrlttTr)+a vm _/ _ Q( 1 .y 1 ii ~M a'nJ, "^Zj 2jaf ^3 где dt — диаметр j-го слоя тепло! цни, м.
56 ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ 1U* Тепдофизнческие свойства теоден Алюминиевая фольга при толщине воздушных слоен 0,01 м Асбест распущедяый Асбестовый матрац, заполненный: совелитом стекловолокном вермнкухлтом Асбестовая ткань в несколько слоев Асбестовый картон Асбестоаермнкулнтовые нлделия (влиты, сегменты, скорлупы) Вермикулит вспученный в засыпке (зонолят) Воблок: строительный отеплительный Диатомит молотый Диатомитовые издвлия (кирпич, скорлупы, сег- сегменты) Изделия: корупдовые (алуияовые) яярхониевые карборундовые (карбофякс) графитовые Кирпич: дняаейвый магнезитовый хроилтоаый шамотный пеношамогный Минеральная вата в иабквну под сетку Минера лова ткые прошивные маты: на металлической сетке на стеклоткани Перлит асиучеияый в засыпке Перлитовые изделия на керамической связка (плиты, сегменты, скорлупы) То же, на цементной связки Совалит Совелитовые изделия (плиты, сегмедты, скор- лупы) Торф о изделия 130ЛЯЦНОННЫЛ магернплот [2.3| Объемная масса, 20-40 250 340 650 800 280 200 220 500—600 900 250 300 350—380 230 200 100 400-500 400—500 500 2600 3300 2600 1800 1954) 2800 3100 1900 600 №0 230 200 260 180 250 300 350 400 250 300 350 400 250 350 400 275 350 Макси- Максимальная темпера- тура, •С 350 220 — — 700 450 450 450 450 — 600 оОО 750 900 100 100 800 800 900 2700 1800 ]5О0 2000 1700 1700 1700 1450 1150 1350 500 600 300 900 900 900 900 900 800 600 600 800 500 500 500 100 100 Зшчеяпи коэффяцнектол- а и ft, Вт/{м-К). а уравнения А=п + ЬТ аЛп~х 0,07 0т3396 0,215 0,581 0,781 0,553 0,07 0J79 0,579 1 136 ОР179 0,248 0,4005 0,005 0,003 0,0033 0,146 0,146 0,411 15,713 11,253 18,27 151,8 0,709 4,186 П,88 6,672 0,604 2,172 0,027 0,027 0,073 0,263 0,189 Л Л А *Т" 0 247 0,363 0,479 0,212 0,247 0,305 8,363 0т664 0,247 0,271 0 226 0,342 o,oas 0J97 0^4 0,19 0,19 ОРП6 0,21 0^3 0,2 5S 0,17 0,23 0,23 0J5 0,262 0J8& 0,19 0р28 0,28 0,232 0,64^ to,o 41,0 07 1.7 0,41 0,6 0p14S 0^3 0,186- 0,136- 0,186 0,116- 0,186- Л 1 ОС Oplofr 0,18& 0,186 0,136 0,186 0,186 0,136- 0,087 0,186 0,1^6- 0,151 0,151 Шлаковая вата Углеродистая сталь Хромистая коррозионно-стойкая сталь Алюминий ДрЮр алюминий Определение коэффициентов теплоотдачи связано с ридом трудностей. Для точных расчетов а следует применять формулы приведенные в справочнике [2.4]. При ориентировочных рвечетах термнчесним со- сопротивлением теклоотдачн от горячей жид- жидкости к стенке я самой стенкн можно пре- пренебречь. Тогда температуру изолируемой поверхности можно принять равной тем- температуре горячей жидкости и теалообмек будет определяться тольло термичесхим со- сопротивлением изоляции н теплоотдачей от 2,2* Норма потерь теплоту и а оля роя аи вымя п™рк а помещениях при средне температуре окружающего -5 "С [\.Щ Наружный р трубо- трубопровода, Корны потерь теплоты. Втт при температуре тепло лоси тела. "С 20 32 57 76 89 103 133 159 194 219 273 325 15,1 17,4 21 24,4 29,0 32,5 36,0 40,6 44,1 48,7 56,0 67,2 69.6 23,2 26,& 31,5 34,8 4ОР6 44,] 50,0 56.0 67,5 56,6 81,2 92,8 31,5 36,4 42,0 46,4 52,2 58,0 64,0 69,6 75,4 65р0 90,5 101.0 116,0 36,4 44РО 52,2 57,0 63,3 69,6 77,7 86,0 92,8 102,1 110,2 124,0 139,2 46,4 56,5 61,5 67,2 78,6 82,4 89,3 99РО 100,0 120,0 127Р6 146,0 162,4 60,0 67РО 67.2 72,0 81,2 87,0 95Р1 104.5 П6РО B5,3 135,2 163,1 172,0 Примечание. В влеыентах систем с плоскими стеияамн нормы потерь теп- S?1"^^" температур* теплоносителя 50, 75, 100, 125, 150 и 16О*С приннмахугся равными соответственно 58; 68.5: 79; 86" 100 и 104 Вт. • * • «*¦• Продолжение табл. 2Л Масса. 200 Макси- Максимальная Тура. С 600 400 3» л 1 1 ачьяня коэффнцнектои а к Ь. ат/fn-K), уравнения a-ID 0Т204^ 388,1 255,8 100 112,25 А=-а + ЬТ *ID~3 0J45 41*8 338 175 ЯД Нопаа т»oтep^ теп. HtOAHp(lB41}HUMH ИО в яомещенчнл арл с воздуха НаруЖвиА дкаметр трубо- Пралода. ми 20 32 48 57 76 89 108 133 159 194 219 273 325 Нории потерь теплоты. Вт, прн температур* теплоносителя. »С so 11,6 13,9 15,1 163 17,5 18,7 25,5 31,4 36,0 40,6 44,0 48Р7 52,2 70 17,4 21,0 23,2 24,4 27Р8 29т0 37,0 43,0 48.6 54.5 56,8 65,0 71,0 [00 26,8 32Р5 36,0 37,2 48,0 45.2 52,5 61,5 69,6 76,5 81,2 90,5 98,1 125 34,8 40р6 46,4 50,0 56,8 60,3 66,0 75,4 83,5 92,3 96,0 ПО.О 120,5 150 43,0 60,0 56,8 61,6 67,3 72,0 78,9 8в,0 85,8 107,8 Ш,0 128,5 142,0 160 45,5 63,5 61,5 65,0 73,0 77,7 34,6 96,0 102,0 114,8 123,0 138,0 151,0 Прим^аиие. В влемеитах систем с плоскими стенхамв нормы потерь тепло- теплоты при температуре теплоносителя 50, 70, 100, 125, 150 н 160 *С принимают соответ- стненио 58; 67,5; 75,5; 65; 92,5 и 96 Вт. внешней поверхности изоляции к окружаю- окружающей среде. Значения коэффициента а? можво определить во формуле а*«а^ -Нь«, где Од и Оч — коэффициенты тенжь отдвчи излучение» и конвекцией, Вт/(м*Х X К)Р при значении комплекса GrPr > !>2-107, определяемые уравнениями [2А]: a <$tn - 1Л, где сп„ — приведенный коэффициент излу- излучения тел s помещение, который принимают
Дна метр ПРОВОД! . ММ 2,4. Выбор тепдовжшционвыж материал*» я к< Ocaoiiott яаодяцвоявмй слой Кометрукцрft иле язделве Область врамслеияя «яетрукць! ддя трубопроводе» [1.90] Покров вый: слов. Материи! Область при мене вяя Дм трубонроведов пара и горячей воды До 22, 22—56 56-108 Пухшкур на мннеральной ваты Асбопухшнур Скорлупы иывераловатные на фенольной связке Скорлупы перлитовые Во всех случаях При отсутстввн пухшнура Во всех случаях Прд отсутствии пухшнура Скорлупы в сегменты дияго- иитовые н пенодн а гоы нто- вые Скорлупы минераловатн не на фенольной связке Стеклоткань или стека о- рубероид Стеклоткань, пропитанная лакои ХСЛ Стеклоткавь или стекло- рубероид Лакостеклоткань Упругая оболочка стеклоткани Только при температуре Тонколистовая оцинкован- до 160 °С н прокладке в ыая или кровельная сталь ппппольных каналах • „4Л^ л AW,. Алюиыииевые сплавы Конструкции комплектные яэ мннераловатных скорлуп с защитным покрытием Скорлупы и сегменты перли* товые Скорлупы к сегменты диато- матовые в пвнодиагомктовые Во всех случаях J Когда по условиям экс- эксплуатации -требуется ме- металлическое покрытие При отсутствии скорлуп иннераловатиых При темпер атуро до 150°С и прокладке в под- подпольных каналах Стеклоткань и ни стекло- рубероид Алюминиевые склавы То же На местах, исключающих ме- механическое повреждение Во всех случаях В местах, исключающих меха- механическое повреждение, и при отсутствии требований к эсте- тнке Во всех случаях То же В местах возможных иехвнн- ческнх повреждении Для уникальных н особо от- ответственных объектов В местах возможных механи- механических повреждений Для уникальных н особо от- ответственных объектов То же в X Z о ч п а о ? п Б о лае ]08 До 22 22-108 Маты рулоннрованиые или плнты минераловатные «яг- кне на синтетической связую- связующей Цилиндры полые мкнерало- ватные на феьольной связке Конструкции комплектные минера л оватные из цнлнндроа Скорлупы и сегменты пер* лн товые Скорлупы н сегменты днато- мнтовие Войлок из минерально А ва- ваты ла битумной связке Маты н полосы из стеклян- стеклянного полокна Скорлупы мп пер ал о ратные на фенол ь к ой связке Маты и полосы из стеклян- стеклянного волокна Для одиночных трубопро- трубопроводов Во всех случаях Когда по условиям экс- эксплуатации необходимо ме- металлическое покрытие При отсутствии цилин- цилиндров мннераловатных При температуре до 150 °С н прокладке в продольных канала ж Полуцилиндры асбестоце* местные Стеклоткань или стеклору- беронд Лакостеклоткань Скорлупы из стенлопла- стнка Тонколистовая оцинко- оцинкованная или кровельная сталь Алюминиевые сплавы Для трубопроводов холодоскабженкя Во всех случаях При отсутствии войлока Во всех случаях Прн одиночной проклад- прокладке трубопровода Стеклоткань или стекло* рубероид Лакостеклоткань Стеклоткань влн стекло- рубероид Лакостеклоткань Упругая оболочка из стехлоткани Тонколистоваи оиинко- или кровельная ванная сталь Алюминиевые сплавы При прокладке в подпольных каналах В местах, иключающнх меха- механическое повреждение Во всех случаях То же В местах возможных механи- механических повреждений Для уникальных н особо от- ответственных объектов При отсутствии требований к эстетике Во всея случаях При отсутствии требований к эстетике и исключении неха- инуескнх повреждений Во всех случаях То же В местах возможных исхвнн- ческих повреждений Для уникальных объектов Б ? ? в X н S I
60 ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ Теплозащита» мр4иш 61 S X z ea ь о га а и t* о to га а s л СО 5 4/ О га о EQ ¦к о р. я а н о о а; 2 «5 о I О Я А S 0J С^ I и га х a м 3 s с а I S X я о о ч о- 4J О > о О о a ев 81 о IE 8 О Q. 3 м 2-Я а X А О ей х О) о СО I X 0J о са (С о о о 2 8 ¦3 ? СП о О at ? о в* В5 S3 «а s * 3 Я л 2 v 5 « ВС * «в о а X a о а* 2 3 « g «У равным 4,9 Вт/(м5-К4) [2,22]; а —коэффи- —коэффициент пропорциональности; для расчета коэффициента теплоотдачи от вертикаль- вертикальных илнт в зависимости от средней тем- температуры пограничного слоя t = (tn + ^)/0p5 коэффициент пропорциональности равен: * . . 0 50 100 200 300 500 @00 а . . 1р4в 1.4 1Т38 1Г21 1,13 1,03 0,35 При расчете теплоотдачи от горизонталь- горизонтальных плит значение коэффициента теплоот- теплоотдачи необходимо увеличить на 30 %, если тенлоотдающая поверхность обращена кверху, или уменьшить на 30%. если теп- лоотдающая поверхность обращена книзу. При вынужденном движении воздуха вдоль нагретой поверхности коэффициент теплоотдачи конвекцией ак «¦ 5Р&?8/0'2» где / — характерный размер поверхности. Дли расчета коэффициента теплоотдачи при лобоаом обдувании пдоской нагретой поверхности редокен дуется пользоваться формулой акв П,6 V^T- Значение коэффициента теплоотдачи от неизолированных трубопроводов опреде- определяют по формулеояв9рЗ-Г1047^114-7Уо7- Для однослойных плоских и цилиядриче- скнх поверхностей диаметром 2 н и более толщина слоя теилоязоляции определяется по формуле Йаз«--^- Д-; \1 д в й для <* \1 д J лнидркчесхнх поверхностей диаметром da менее 2 и о*и* ^ dJ2(y — 1)» где у опреде- ляется нз уравнения у in у «= ^ При тевлоотдаче в условиях свободной конвекция, температуре окружающей среды f/r = 20°C н известной линейной влот- ности теплового потоки Qi, Вт/ыг толщину слоя те ал о изоляции трубопроводов с точ- точностью до 3—5 % можно определить по формуле М- А. Мнхеева 2,7* J где <ff — диаметр трубопровода, м; t*T — температура нлолнруемой поверхности, °С, Нормы потерь теплоты изолированными поверхностями в помещениях пря средне- среднегодовой температуре окружающего воздуха 5 н 25 °С приведены в табл. 22 н 2.3. На рис 22 лриледен график, по кото- которому бее noAcqeroB можно определить зна- значения dl'\ *U73t ^|*5, Xй35. Ески темпера- температура окружающей среды выше 20 °С, то тепловые потерн уменьшаются: на каждые 5 DC повышения температуры тепловые по- потерн снижаются приблизительно на 1,5 %, Рие. 2Л* Z J * SS 8 19 JC дм определенен d[>2t Материал теплоизоляции на трубопровод слелует выбирать из условия соблюдения неравенства Хшя < 0г5а^ где d8 — на- наружный диаметр трубопровода, м. Это сяя- заио с тем, что тепловые потери при нало- наложения теплоизоляции на трубопровод уменьшаются не пропорционально упели- чеиию толщины изоляции. Более того, при неправильном выборе материала изоляции тепловые потери возрастут* так как внеш- внешняя поверхность изолированного трубопро- трубопровода упвлнчивается н условия тепло отвода улучшаются. Наибольшие тепловые потери при не правильном выборе материала изо- лкции имеют место при зн а чел и и диаметра язолкцни rfs а 2Х/а / В табл. 2.4 приведены рекомендация по выбору теплоизоляционных материалов н конструкций для трубопроводов. 2Х ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ ЭКР\ИЫ Теплозащитные экраны применяют для локализации источи икон лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих ме- местах а снижения температуры Поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной спо- способностью. Кратность ослабления теплового потока m при установке п экранов со сте- степенью черноты г, и пренебрежимо малыми термическими сопротивлениями R WA определяется по формуле ул ^ .?[/?}» где Е\ и Б* — интенсивность теплового об- облучения иа рабочем месте соответственно
ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ Тешюаащвтина мр ami 2,6» Теплозащитные акравы горячих цехов Экраны экраяа лучистой теалогы Защита рабочих мест Класс ароэрдевостх Непроэ* ПОЛУ- оара ный р яма Т е илоот ражающя e Стальной лист- одинарный двойной Алюминиевый лист: одинарный двойной Закаленные стекла с пленочным покры- покрыf f + + + Тепдологлощающне Стальной лист с теплоизоляцией: нз асбестового картона ив шамотного иярияча Алюминиевый лист с теплоизоляцией: из асбестового картона нз вериикулитовых плит Шамот в лплиярпнча Стальная сетка: одвнарная двойная одинарная с закаленным силикатным стекло» одинарная с органическим стеклом Стелла: закаленные силикатные органические Экраны водоохлалсдаюшие Стальной лист со стекающей водой Стальная сетка со стекающей водой Водяная завеса Паровые завесы Теплоотвадящне + + + + Примечание. Знак + оеначает, что жрав сданными свойствами рекомендуется к применению* зяак —г что не рекомендуется» до н после установки экранов; E|s 2 и &!>* — приведенная степень черноты соответствен- соответственно источника н рабочего места и источника н экрана. Эффективность установки теплозащит- теплозащитного экрана оцаннвается долей задержан- задержанной теплоты я определяется по формуле ™™ ?2 т 100%. Различают теллоотражаюпше, теклопо- глошнюшне н теплоотводящие экраны (табл. 2.5), В свою оепредь по степани про- прозрачности они Дниятся на три пласса: не- непрозрачные* полупрозрачные н прозрачные. К первому классу относят металл нче- сяне водоохлаждаюшие н футерованные асбестовые, идьфолиевые, алюминиевые эк- раны. Ко аторому —экраны ив металли- металлической сетки, цепные завесы» экраны ив етекла, армированного металлической сет- сеткой. Экрлиы первого и второго классов мо- могут орошаться водяной клейкой. К треть* ему алассу отиоеят экраны ив различных стекол; сплиивтного, бариевого н орган»- I.S. Ко«сгр7«Т1кйые ы непрозрачных а — душвых Ф рова t же лльфоля» удоженвого рядам л прослойках; О^эжрян жэ сдержанного н вовдушных прослойки^ л — жомОини- ый м^рав; / — металдичеежиа лжет; 2 — альфоад; 3 — слой «э тодлйизоляцяовного металла; 4 — арофнлжроввнный ШШСТ1 J—рами бесцветного, окрашенного и ме- талляэвроваиного, пленочные водяные аа- весыг свободные н стекающие во стенду, во- доднеперсные завесы. Непрозрачные кмраны. В качестве мате- материалов для нелроерачньнс теплоотражаю- щих экранов используют альфоль (алюмЕ?* пневую фольгу), алюминий листойой, бе- белую жесть, алюмняггевую краску. Экран состоит из несущего каркаса, отражающей поверхности и деталей крепления к экраия- ' 2Д Свойства матеряпло* рунному оборудованию (рис 2.3). Меж- экранное пространство дрн установке не- нескольких простых одинарных экранов при- принимается обычно (по конструктивным соображениям) равным 20—25 мм. Умень- Уменьшение межэкранного пространства до 5 им улучшает теплозащитные свойства экранов вследствие устранения конвективного теп- теплообмена между слоями экрана. Свой- Свойства материалов некоторых непрозрачных теплоотражающих экранов приведены * табл. 2.6. Теалоотражающне экраны для трубопро- трубопроводов изготовляются в виде квадратных коробов или полуцилиндр вческих скорлуп, оилееняых внутри альфолем. При темпе- температуре трубопровода выше 9(ГС нужен двойной экран. Достоинством тевлоотра- жающнх экранов является высокая эффек- эффективность, малая масса, экономичность. Од- Однако применение их ограничивается» так как онн не выдерживают высока* темпе- температур и механических воздействий Эф- Эффективность экранов ухудшается при от- ложеиян на них вылк, сажи и прн олисле- НИН, В качестве нанроэрачных теплопоглощаю- ишх экранов используют металлические за- заслонки и щнты, футерованные огнеупорным или теллоиволияиокным кирпичом, асбесто- асбестовые щиты ва металлической раме, сетке нлн листе и другие конструкции. Футеро- Футерованные экраны могут применяться при ин- интенсивности облучнмия до 10 кВт/м2; ас- асбестовые до 3 кВт/м2. Эффектияность < терованных экранов равна примерно 30 асбестовых 60 V тепло отражаю OJ их Отряжающие материал сет- Алъфоль на асбесте в один слон То лее, в два слоя Альфоль, скомканный между хайд Алъфоль, гофрированный в два слоя Алюминий листовое Белая жесть а один слой То же, в два слоя Асбест листовой, 2 мм 1 То же, 5 мм ' 1 Асбестовые экраны относятся экранов приведены для сравнения. Допу- Допустимая темпе- температура мате* риала* •с 300 300 300 300 600 150 150 600 600 i ДОПУСТИ- ДОПУСТИМАЯ Иктекиа* эдэсть облучи ¦ия я доп' кВт/м* 10,5 10,5 14 14 21 7 7 10,5 10.5 Ивтедека- HGVT4 облуче- облучения за эжра» ItoW ь кВт/мг 0,105 0J4 0.14 0^1 0,21 0.21 0.14 1,32 0,56 i Тем пера- тура й*ружвоЛ оояертс- нсэстй экрака U> "С 35 32 35 33 55 50 38 73 62 к теплопоглощающим н данные по Эффек- тив- тивность экрана V * 97,8 98,8 97,3 97,5 96.9 79,6 97Р1 62 84 Масс* 1 У* дкрнна» *г 4*2 5.6 3,2 3.2 5,2 7,0 15,0 W 5.0 10г0 материалу этик
64 ЗАЩИТА ОТ теЛЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИИ акрдны 65 2.7. Д-згусткмад <* \ t Г ТТ ! I i о f -Ркс, 2.4. ВодооглдедгеаыД жржа яого охлаждении и защиты от теплового пня работа* мест: / — подвод воды; 2 — сток воды; 3 — перегородим; 4 — лерелаимов окно: 5 — труб* с водоа для про- уыикя экрана; б —полость с перегороди»**; / — полость без перегородок Непрозрачные экраны радиационного ох- охлаждения—это сварные али лнтые (с зам- замкнутым змеевиком) конструкция, охлаждае- охлаждаемые протекающей внутри водой (рис. 2.4). Их можно футеровать с одной стороны. Временные экраны можно изготовлять в виде металлических щктов, орошаемых водой, Футерованные теплоотводящие экра- экраны могут применяться прн любых встре- встречающихся в практике иятенелвиостях облу- облучения,, нефутерованные — при иаггененвно- стях 5—14 кВт/м* орошаемые щиты —при интенсивности* 0,7—3,5 кВт/м2. Полупрозрачные экрикы. Их применяют в тех случаях, когда экран яе должен пре- препятствовать наблюдению нлн вводу через него инструмента, материалов. В качестве полупрозрачных теплопоглощаюишх экра- экранов используют металлические сетки с раз- размером ячейки 3—3.5 мкмр цепные завесы, армированное стальной сеткой стекло. Металлические сетки применяют прн ия- теиенвностях облучения до 0»35— 1,05 кВт/мА Эффективность экранов из сетки: один слои — 33—60, два слоя — 57—74 %. Цеияые завесы применяют при интексив- ностях облучения 0,7—5 кВт/м* Эффектив- Эффективность цепной завесы окпло 70%. Для по- повышения эффективности можно применять орошение завесы водяной ил никой з устраи- устраивать двойные экраны. Армированное стальной сеткой стекло применяют для экранирования тех поверх- поверхностей кабнн н пультов управления, кото- которые должны пропускать видимый скет. но четкого различения объектов через них ие требуется. Допустимая интенсивность об- облучения н эффективность экранов из арми- армированного стекла такая же, как к у цеп- оСычногл силикатного стекла Толщииа ч CTJK4*- cjj^t 2 2 5 б 1 2 1 2 51 67 63 79 Е, мВт/»' 0,7 1,4 1,05 2.S5 ной завесы Эффективность экрана может быть повышена орошением водяной идеи- кой и устройством двойного экрана. Полупрозрачные теплоотводящне экраны выполняют в анке металлических сеток, орошаемых водяной пленкой, или паровой завесы. Эти экраны имеют коэффияиеит эффективности до 75 % н применяют при интенснвностях облучения 0г7—2,1 кВт/м , Привранные экраны» Т«плопоглотающие прозрачные экраны язготоаляют из различ- различных бесцветных или окрашенных стекол (силикатных, иварцевых, органических)» Для повышения эффективности применяют двойное остехление с вентилируемой воз- воздушной прослойкой. Эффективность и до- допустимые нктепсивности облучеияя для эк- экранов . нз оконного степла приведены в табл. 27. - Стекла всех теплозащитных экранов об- обладают спектральной салективиостью. н по- поэтому их эффективность в большой сте- пеня зависит от сиектрпльного состава иалучеияя. При длине волны излучения бо- более 5 мкм для защиты может быть кслоль- аовано обычное оконное стекло толщиной I мкм. При длине 2,8—5 мим требуется бесцветное степло толщиной 5 мм. Прн длняе волны в диапазоне 0,73—2,8 мкм требуется кримеиятъ теплозащитное степло толщиной 5—6 им. Эффективность теплозащиты стекпл за- зависит от температуры источника излучения теплоты (рис 2.5). Наибольшую эффектив- эффективность при температуре до 1100 С имеет органическое стекло толщиной 6—8 мм. Выше этой температуры — аакалеикое стек- стекло окрашенное в массе, со светопроггуска- инем 40%, Данные об эффективн00^ теплозащиты, приведенные на рнс2Д оп- реднкены прн условии периодически отсут- отсутствующего теплового потока (нестационар- (нестационарный процесс нагрева). Если тепловой поток дейстиует на стекло постоянно, то эф- эффективность теплозащиты снижается в сред- среднем на 10 % по сравнению с периодически действующим потоком. Выбор стекла для смотровых окон по- постов упраплеиня должен производиться Рис. 7OQ 900 НОВ (ЗВО iSOO Эффектмввостк теялоз^щнты стекол и агвиеяности от температуры Т^ п надучеян* (рабочего ороетралстии печи): 1 — закаленного силикатного стекла; 5—закалея- склакатвого стекла со стальной сеткой с 3X3 hw; *—оргзявческого стекла; Л—закаленного стекла с пленоадым 'покрытием ' со светопрогусканкем 80 %; 9 — Зикалеяыого сгекла со светопродуек&н^еу 40 \ с учетом значений интенсивности облучения и температуры источника из лучении (табл. 2 8). Прозрачные теплоогэодящие экраны (во- (водяные И вододнеперсные завесы) применяют для экранирования рабочих окон печей и т. п > если через экран необходимо вво- вводить инструмеят идн заготовки, Водяные завесы рекомендуется применять прн ин- интенсивности облучения 0,350—1,400 кВт/м2 Коэффициент эффективности водяных завес в различных участках спектра в эначктель- 2,8. Интенсивность облучения стекла от температуры источника ной степени зависит от толщины слоя и достигает 80 %. Тонкие водяные пленки (толщиной до 15 м.м) заметно поглощают тепло а ые лучи с длиной волны более 1РЭ ккчу s сильно — более 3»2 мкм Поэтому они пригодны для экранирования источников с температурой до 800*С При толщине слоя воды 15— 20 мм полностью поглощаются тепловые лучн с длиной волны более I мкм Прн таком слое вода эффективно защищает от теплового излучения источников с темпе- температурой до 1800°С Экраны в виде водя- ней пленкн, стекающей по стеклу, более устойчивы по сравнению со свободными во- дяными завесами. Они нмеют коэффициент эффективности оорядка 90 % и могут при- применяться прн интенсивности облучения до 1,75 кВт/м* Аквариумные экраны, представляющие со- собой коробку из двух стекол, заполненную проточной чисюй водой с толщиной слоя 15—20 мм, нмеют коэффициент эффектив- эффективности до 93 % и рекомендуются при ин- интенсивности облучения до 2,0 кВт/ы*. Коэффициент эффективности нододнеперо ных завес постоянен в диапазоне длин 1 — 3 мкм н достигает 0/7 Рекомендуемая об- область применения завес при интенсивности облучения до 3,5—7 кВт/м1. Для создания воздушной струи со взвешенными в ней капельками аоды ВНИИОТ (г. Тбплиси) н его состояние а зависимости теплового излучения Интенсивность нзлучедии, к Вт/к3. при рдэли<шоА температуре источника. Состоя дке с тех л з Обычное Закаленное Органическое стекло белое С пленочным покрытием теплозащитное со светопро- пусканием 80 %: закаленное незакаленное Охрашенноэ в массе тепло- защктное со светопропу- еканием 40 %> закаленное неэакаленное 14т0 3.5 14р0 7.0 Н,0 5,25 140 3,5 14,0 5.25 14РО ]4р0 7.0 14,0 7.0 Растрескивается Деформаций нет Размягчается при тем- температуре окружающего воздуха, выше 28 °С Деформаций нет Растрескивается Деформаций нет Растрескивается 1емир|Тур|31 10?' интервале температур 4O0-1S0OX - периодическая. постоянная интенсив- интенсив3 Под р«д, С. В, Белова
2.9. Эффектшносгь *ia, усдевня применения к место установи т«лдазшщвтныж «кренов в горячих цехах Экраны а аи локализации тепловых излучений Глухне непроа- рачные Вил Теплоотво дя1днс Теплопо- глоштощне Теплоот- ражаюнше К оыструк г (I аное а ыдол не ни е Полост ные пл нты-ко ро бк и Заслонки сварные, футерованные огнеупорным кирпичом Металлические листы, омываемые водой Заслонка литые, футерованные кнр- пином илн теплоизоляционным ма- материалом Щиты металлические, футерован- футерованные кирпичом Щиты, облицованные асбестом Щиты, облицованные перлитом, вермикулитом Щиты, облицованные стеклотканью Экран панель на альфояя на сетке, раме, асбофанере, шифере B~ 4 слоя с воздушным» прослойками 15 мм) Экран на алюминиевых листов оди- одинарный Экран на алюминиевых листов двойной с естественно вентилируе- вентилируемой воздушной прослойкой Экран на алюминиевых листов с искусственным продувом воздухом Экран из ал юм ми не вы f листов с продувом воздушной смесью Экран многослойный с естествен* ным прососом воздуха V 66 8fi 30 30 55 75 50 60 аб 90 90 90 90 Услоыж применение Интенсив- Интенсивность облучения. кВг/м* 5-1.5 14 0,7-3,5 3.5-7 3,5-10 0,35-3,6 0,36-8,5 0,7—3,5 3.5-7 0,7^3,5 2-6,6 3,5-7 9,6-10 3,6—13 Температура источника К 470-1470 2070-2270 670 1070— П70 670—870 670 870 310 4120 1070 1270 1470 1670 1870 Место уст а нон к и Открытые и закрытые ис- источника (стенкн. проемы пе- печей) Проемы печей Стенки регенераторов Проемы печей Опенки регенераторов, ков- ковшей Задняя стенка мартенов- мартеновской печи То же Укрытие стен Горячие стенки к открытые источники То же Стены кабин и постов уп равлення То же Задняя стенка мартенов- мартеновской печи То же в $ о н н W D О V с н X <а Ь ж Глухне полупроз- полупрозрачные Глухне прозрач- прозрачные Комбини- Комбинированные Теплоот* водящие Теслопо- глощающне Теплоот- водяшне Теилопо- глотающие ТсПЛООТ' ражаюшне Экран из альфоля на утепленном линолеуме Экран из алюминия на поролоне То же, на перлите Экран из алюминия на вермикули- вермикулите Экраны из металлической сетки, орошаемые водой Завесы цепкие, орошаемые водой Экраны на металлической сетки с ячейкой 3 X 3 мм Завесы цепные Стек л о, армирован] сое м era ал и че- ческой сеткой Завеса пленочная водяная по стеклу завеса водяная оез стекла сливная Завеса водяная напорная Экран акеарнальнын, Завеса аододнеперсная Завеса паровая Стекло закаленное одлнариое Оскло закаленное двойное с воз- дупше^велтнлкруемой прослойкой размером 20—40 мм Стекло простое одинарное толщи- лой 2 мм Стекло двойное с воздушной про- прослойкой Оргспек.ш сиие-эеленое, окрашен- окрашенное в массе, толщиной 5 мм Стекло с пленочным покрытием окислами метаплса; пловосурьмнное кобальтовое железное молибденовое 90 95 97 95 75 30 35 60 70 92 90 00 93 60 55 63 79 51 67 70 аб 45 30 30 0,7—7 0,7-3,5 3.5-7 3.7-7 0.7-5 0.7-8.5 Ор35-1.О 0,7-5 0 7-6 0.35—1,75 0,35-3 5 0.35-7 0.7-2.0 3.5-7 . 5 1.5-2 0,7-1,5 1.5-2 3,5-5 0.7-12 0.7-3,5 0,7-2 0,7^3.5 1070 .¦ N70 Н70 1470 1370 v Н70 1070 1270 1270 М70 1170 1170 1570 2070 1470 1270 1270 1070 1070 1370 1470 И70 1470 1470 Внутренние степ к к кабины То же Эеднлл стенка мартеновской печи То же Прокатное поле, проемы пе* чей То же Прокатное поле, проем и гте чен То же Смотрош ie окна Посты лультовщнков Проемы пе^сй То же Проемы пультов щи ко в Проемы печей То же Кабины мостеш v'fipauneifnH Ka6iid<t завал^мнон машина Пости управления Кабмньг посты Кабяяы. посты Кабниы, посты То же Г о
ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ гл. Фореумс» ВНИНОТ (г. Тб*ли*и) ивя / — щель; 2 — вода; 5 — сжатый .воздух (пар) разработана форсунка (рис. 2.6). По внут- внутренней трубе подается вода, по наружной— сжатый воздух или пар, форсунки устанав- устанавливаются через 100—200 мм. Расход воды на I м завесы равен 36 л/ч, расход сжа- сжатого воздуха при давлении 0,5—0,6 МПа составляет 5 м*/ч, При расчетах вододнслерсных эвнес* соз- создаваемых форсунками, принимают размер капли г = 5 мкм для распыления парим н г =ж Ю ним для распыления воздухом. Средняя скорость движения капли в завесе I м/с Расход сжатого воздуха 700 м* на I м3 воды. Шаг форсунок 0,2 м. Расчет экране*. Температуру внутренней (обращенной к источнику) поверхности экрана Тух рассчитывают по формуле где €Hh >—приведенная степень черноты на- наружной поверхности исгочикив и экрана; TV ir — температура экранируемой поверх- поверхности источника, К; 7i — средвее энаяепне температуры воздуха в рабочей зоне, К. Формула {2.1) справедлива при условии, что поступление теплоты на экран на цехо- цехового пространства мало и им можно пре- пренебречь. При расчете температуры экрана необходимо обрашать вникание на опреде- определение приведенной степени черноты, кото- которая зависит от степени черноты каждого материала и может внести в формулу наи- наибольшую ошибку. Применять формулу {2.1) для расчета температуры экрана можно только для металлических листов без теп- лоиволкции, Если металлические экраны бу- будут использоваться с теплоизоляцией, то температура их наружной поверхности бу- будет ниже. Конструкция экрана должна обеспечивать свободный восходящий поток воздуха в межэкранном пространстве, чтобы макси- максимально использовать охлаждающее дей- действие конвективных потоков. Температура наружной поверхности экрана, согласно требованиям ГОСТ 12А123--83, не должна превышать 4SQC C18 К) Исходя из этого условна, необходимое число экранов опре- определяют по формуле . а п. в -I, „,а где ет> , н гн, в — приведенная степень чер- черноты соответственно экрана и рабочего ме- места н источника и рабочего места. Экранирование источника теплового кэ- лучепяя приводит к непоторону поэыше- нню температуры последнего вследстане отражательной способности экрана. Это по- повышение записывается эмпирической фор- формулой Д*«*2,1*?*ЦТ где ^„ — температура неэкраннроааивон поверхности, "С. Расход воды на охлаждение теялоотво- дящих экранов определяется из теплового баланса экрана G=ft93 ('¦к — где 0,93 — коэффициент, учитывающий не* пплноту поглощении падающего на экран теплового излучения; Тя — температура по- верхностн экрана; Ux и /вых — температура входвшей и выходящей поды, *С. Температура входящей воды не должна превышать 35—50 "С (в завися мост в от жесткости). Конструктивная схема экрана и место ето установки определяются технологиче- сиям процессои. Лучшими являются экраны» которые состапляют часть конструкции аг- агрегата. В табл. 2.9 приведены эффектив- эффективность, условия применения и место уста- установки теплозащитных экранов в горячих цехах. 2.4- ВОЗДУШНОЕ ДУШИРОВАНИЕ При воэдейстнии на работающего теп- теплового облучения интенсивностью 0,35 kBif /м2 я более, а также 0,175—0,35 кВт/м* при площади излучающих поверхностей в лре* делах рабочего места более 0,2 ы3 приме- применяют воздушнЬе душировднке (аодачк пркточного воздуха в ндде воздушной струи, направленной на рабочее место). При ия- тененвности облучения свыше 2, i кВт/и* воедушяый душ не может обеспечить не- необходимого охлаждения, Б этом случае сле- следует по возможности уменьшить облуче- облучение, предусматривая тенлоиволяцмо, экра- экранирование и другие мероприятия» пли про* Воздушное xynttpfl*t««e 69 2Л0. Рабочие места, для которых требуются душнрукнцне устройства И ит с*- еппноетъ теплового Pa6oq«e ?«ето, характеристика работы Колошниковая площадка Плавильно-эали* вочное отделение ¦стали и чугуна Плави ль но -за ли - вочное Отделение литья медных сплавов (латуни и бронзы) Выбивное отде* ленне - Сушильное отде- отделение стержеен с расположением топок в приямках С месепрвготовн- телънве Отделкмне Лнтейныи цех Кабина шариирното крлиа; работа легкая Загрувочная* площадка ваграикн; работа тяжалая при за- загрузке вручную Рабочая площадка у летки вагранки; работа средней тяже- тяжести Рабочее место у коен'льника вагранки; работа средвей ти- жестн Рабочее место эплиящюса на конвейере; работа средней тя- тяжести Рабочее место шлавовщика на коннмиере; работа средней тяжести Рабочее место загрузки лла в ильных и отжигательных печей; работа тяжалая Рабочее место, наращивания электродом на лечи; работа средней тяжести Рабочее место у печи; работа средней тяжести Рабочве место у индукционной печи; работа средней тя- тяжести и тяжалая Рабочим место заливщика; работа» средней тяжести и тяже- тяжелая Рабочве место у тигельной газовой печи; работа средней тяжести и тижелая Рабочве место у раздаточной печн; работа средней тяжести У выбнвиой решетки на конвейере; работа тяжелая У крупной выбнвион решетки периодического действия; ра- работа тяжелая У вибраторов для имбиикн стержней; работа тяжалая На постояияых рабочих местах у горалок пли форсунок при газообразном и жидком топливе* а также у дверей н проемов сушил; работа средней тяжести На рабочих местах у смесителей с ручной загрузкой; работа тяжелая 0,36—0.7 07-1.4 0,35-0,7 0г7-1,4 1.4-2,1 1,4-2,1 07-1,85 1,4—2,1 ' 0,35-0,7 2,1 1,4-2,1 0,35-0,7 0,35-0,7 0,7-1,4 035-0,7 1.4-2.1' 0,35-0,7 1,4—2,1 Печной аал Термжческвй цех Ванны электродно-соляные, агрегаты эакалхн н цнаннрове- нняг закалочные камерные печи, колодпл для охлаждения изделий; работа тяжалая Шаггиые газовые и электрические цемектаияояные нечн, электр одно-соляные печи с температурой 850—900°С, ти- тигельные газовые печн-ванны, агрегаты для отнуека изделий, столы для аагтайки твердых сплавов; работа тяжалая Селктровые и щелочные с газовым подогревом н масляные закалочные ванны, шахтные электрические отпускные н ка- камерные газовые с выдвижным подом печн; работа тижалая 1,4-2,1 0,7- U 0,35-0/
70 ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ Продолжение табл. 2.10 Помещения Рабочее место, характеристика работы Молотовые леты про- проКузиevuo-прессовый цех Нагревательные печи, молоты; работа тяжелая Места складирования нзделнй после ковки; работа тяже- тяжелая Иитек- см нкость reилового обдуче- 1,4-2,] 035-0.7 Пролеты с прес- прессами и ковочными машинами Прессы; работа тяжелая Места складирования нзделнй после прессоакн, пульты уп- управления; работа тяжелая Кабина крановщика; работа тяжелая М-2,1 0,7-1Г4 07-1,4 ектировать устройства для периодического охлаждения рабочих (радиационные каби- кабины, комивты отдыха) Воздушное душнро аание устраивается также я пря производ- производственных процессах с выделением вредных газов или паров, если невозможно примене- применение местных укрытий н отсосов. Воздушное душирование устраивают для пест длктель&ого пребывания рабочего, а также в местах кратковременного отдыха. Рабочие места горячих цехов машинострои- машиностроительных заводов» для которых требуется устройство воздушного душнровання, пере- перечислены в табл. 2.10. Охлаждающий эффект воздушного душн- рования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а. также от скорости обтекания воздухом ох- охлаждаемого тела. Для обеспечения на ра- рабочем месте заданвых температур н ско- скоростей воздуха ось воздушного потока на- прааЛяют на грудь человека горивоятально нлк под углом 45°, а для обеспечения до- допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в зону дыхания горизонтально иди сверху под углом 45*, Поток воздуха на выходе нз душнрую- щето патрубка должен иметь равномерную скорость и одинаковую температуру. Рас- Расстояние от кромки душнрующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м. Минимальный диаметр патрубка при- принимают равным 0,3 м, При фиксированных рабочих местах расчетную ширину рабочей алощадки принимают равной 1 м. Прн души ров алия фиксированных рабо- рабочих мест наружным пли оалаждепкыи вну- внутренним воздухом следует примекать ин- линдрнческве насадки или повороткые ду- ширующне патрубки типа ППД (рис. 2.7, табл. 2.11) с обработанным внутренним воздухом (аэраторы с неподвижной голов- 2.11. Технические данные душмрующлх поворотных патрубков тнва ППД, серия 4.904-22 Модель ППД-5 ППД-б ППД-8 ппд-ю Размеры, D 500 630 300 гооо А 512 642 812 1012 кк, по рис- Б 320 400 510 640 в 1010 1260 1590 1900 2.7 И 1260 1540 1900 2330 Мас- Массе» кг 61 ее 125 Pire, 2,7* вл ППД; шнруфок ломролвого ш- / — верхнее звено; ?— опорные ролвкц; J — сред- среднее звеао; * ~* тарцир; S — нижнее аяено Воздушное лугя 71 Рис 2.& ДушлрумшмЁ вдтрубы с верхним ярд- водом деодг* тле* ПДм; У — аозду*о»од; 2 — корпус; 9 — направляюща в решетка кой малой производительности типа ВА, се- рня ОВ-02-134).* При душлрованин площадок» в пределах которых постоянно находится рабочие, на- наружным или охлажденным роздухом еле- 2AZ. TexuHweceee данные дуплрующнх патрубков тяла ПДв, серне 4Л04-36 Модель ПДв-3 ПДв-4 ПДв-5 Ролкеры, ни, ао рнс. 2,8 D 3E 400 300 А 330 440 550 в 440 660 700 И 760 960 1200 Площадь ЖИВОГО сечения, 0,14 0,23 0,36 Масса* 20J 80 42,7 дует применять патрубки с верхним под- подводом воздуха типа ПДз (рнс 2.8Т табл. 2.12), или патрубка с нижним под- подводом воздуха типа ПДн (рис. 23, табл. 213), Прн душнроваиян площадок / — стал поворотный; 4 —редуктор; J—адектро- двигятель; 4 *- рабочее колесо; 5 — аяевиатнче- сжал форсунка; € — Ксглрдвляющм! аппарат; 7 — яшшочяыа пуск; 5 —аодл; ?-»воздук, /0 —ста- яин* необработанным воздухом следует приме- применять поворотные аэраторы ПАМ-24 (рнс, .2Л0) и ВЛ (серия ОВ-02-134К Аэра- Аэратор ПАМ-24 состоит из осевого вентиля- вентилятора диаметром 300 мм с електродвнгате- лем на одном валу и имеет автоматическое устройство» поворачивающее вентилятор на угол до 60° одиннадцать раа в мияуту. Дальнобойность струн 20 м. Диаметр вы- ходяого отверстия 675 мм. Агрегат Прнме» няют для обслуживания площадок, на ко- которых работает иескольно человек. При душнровении группы постоянных ра- рабочих мест рекомендуется применять воэ- д ухо разделительные устройства типа БГК (табл. 2,14). Расчет аоадушного дувшровеивя. Воз- Воздушные души рассчатывяются по методу IT В. Уэдстхияа. Пру защите от теллоиз- бытков первоначально определяют отноше- 2AZ, Технические дкяине ивтрубко» тяла ПДн, серия 4»904-36 ЗЛ* ЦутпруюяшЛ ватрубок с викаам вод- / — направляющая решетка; 2 — ко раус; 3 — воздуховод ГЩн-3 ПДн-4 ПДн-5 Размеры, юс D 315 400 500 А 330 440 550 3 440 560 700 , по рУс- 2.9 Я 565 700 900 С 553 689 331 160 190 240 X * *« ZZ оо 0J4 0,23 0,36 с 1* <и 24,3 65,1 52,1
72 ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ 2Л4. Технические данные во з д у хо рз э д е л if те л ь н их уст ро н с типа 8ГК, серна 4.904-68 Модель вгкм • ВГК>2 вгк-з ВГК-4 Площадь живого 0,32 0,64 1,28 2,56 Пров эва д кте льиоетъ, 5750-17200 1500-34 500 23000-69000 46000—138 000 нне разностей темпера тур .-'о). где /Р> j — температура воздуха в рабочей аоне, °С; i^p* — ворматялная температура воздуха на рабочем месте, °С; /а —темпе- —температура воздуха на выходе ив душнрующего патрубка, °С. При Ят < 1,0 применяют адиабатическое охлаждение воздуха. При Ят > 1,0 тре- требуется искусственное охлаждение воздуха, 8 задачу расчета входкт определены не- необходимой скорости tf0 выхода воздуха ив патрубка к расхода воздуха через него кз условия обеспечения нормативных пара- параметров на рабочих местах (см. лрпложе- яве ШЬ При Рг <Г 0,6 раечет ведут а сле- следующем порядке. 1. Выбирают тип Душврующего патрубка н по табл. 2,15 определяют характеризую* щне его коэффициенты; температуры плк Коэффициенты для расчета душврующях патрубков Тип дупяртющего патрубка ч 1 ППД (серия 4.904-22) ПДв (серия 4.904-35) при а *» гред: 30 45 60 ПДн (сария 4,904*36) кри а *, град: 0-20 >20 Цилиндрическая тру- ба ВГК, оерня 4.904-68 4,5 4 3,4 3,1 - 3,1 2,8 4,8 6,3 5,5 5Л 4,5 4,5 4 6,6 6Л 1 4,0 1 6 1*0 оз 3,2 2,8 1,9 * Угол наклона лопаток а отсчеты- вается от горизонтального налраалекия. концентрации лт затухания скорости т н местного сопротивления ?, 2, Выбирают расстоияне от душнрукь щего натрубив до рабочего места хл м, н определяют расчетную площадь душирую- щего патрубка, м2: 3- Принимают к установке ближайший больший размер выбранного патрубка пло- площадью /V 4. Проверяют длину начального участка струн по скорости движения воздуха 5. Принимают пли определяют скорость движения воздуха ив душирующего па- патрубка: при х < При X > ХН ¦( 6. Вычисляют расчетное количество воз* духа иа одни душнрующий патрубок, м»/с: 7. Проверяют длину начального участка струн хн , и. по температуре: хя =0,6» V?o» 8. Принимают или определяют темпера- температуру воздуха на выходе из душнрующего патрубха: при при t но не ияже t0. Если окажется, чго ^дж < ^о> то необходимо маиеалтъ конструктивные условия. При Я, = 0>б 4- 1г0 расчет ведут по фор- формулами / При значениях РтГ близких к единице, необходимо устраивать искусственное ох- охлаждение воздуха и вести расчет по фор- формулам, предложенным Н. В. Участкнным для условия А- *> U Воздушное душировяинс 73 При защите от вредных паров, газов и пыли определяют отношение концентрации где с9. э и й — концеагградмя вредных па- паров, газов и пылн в воздуха рабочей зоны и воздухе, подаваемом из душнрующего патрубка, ыг/н3; ПДК — предельно допу- допустимая концентрация вр«дхьи веществ в воздухе на рабочем месте, мг/м* При Рк < 0г4 расчет ведут до формулам: л При РЕ 7е 0,4-г* 1 расчет ведут по фор- формулам: 0.55 + 0,14 Р' * 0,45 + (tf5@,75n При одновременном поступлении в ломе* шекве лучистой теплоты, выделений пыла или газов нслпльэуют патрубок большего размера яэ рассчитанные для каждого вида вредных веществ. При душнровании по способу ниспадаю- ниспадающего потока воздух подают на рабочее ме- место сверху с минимально возможного рас- расстояния струей большего сечения и с мак- максимальной скоростью. Душнрованне по спо- способу ниспадающего потока требует мень- меньшего расхода воздуха и меньшей степени его охлаждения по сравнению с обычимми воздушными душами, что позволяет в боль- шивстве случаев обходктьси испарительным (адиабатическим) охлаждением воздуха ре* аиркуляниоияой водой. Для обеспечения равномерности тми на* чалъных скоростей в выходном сеченнн струн рекомендуется применить цплиидри- ческнй воздухораспределкталь конструкции ЛИОТ (рнс. 2J1). позво>ляющвк подавать воздух непосредственно вниз к в стороны. Направление подаен воздуха регулируется ил а пана ми. При опускании елсорок клапа- клапанов сокращается подача воздуха вниз и увеличивается ето подача через боковые от- отверстия, расположенные в коробке. Предельная разность темперагур по кон- контуру фигуры чеповепа Д* = 2 4-3*0 для условия душнровання через воздухораспре- воздухораспределитель ЛИОТ (диаметр патрубка d =* = 300 мм) достигается при расстоянии от по>ла до выпускного отверстия 1900— 2000 мм. Исходными данными при расчете душпро- вания по способу инспадающего потока являются нормативные значения темпера- температуры воздука на фиксированном рабоеем месте tB% сноростк его двнжепяя vE я тем- температуры окружающего воздуха tOm^ Рас- Расчет ведут в следующем порядку 1. По заданным значениям /я> v* н iw? определяют начальную температуру воз- воздуха, "Q и начальную скорость потока, м/с, щ = = ojbp, где значения Д/о и Ьр принимают по табл. 2.16. Рис 2.Jt Цми ковстружцт Л НОТ: / — коробка дал выпуск* воздуха в стороны; 2—боковые оперсгия; 3 —стюрки клапанов; 4 гстня с задвижка ни; 5—»прикед спорок, *— насадка нз колец; 7 — сети* — от»ер-
74 ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ 2,36, Предельные эничеен* критерии Архимед* я относительные температуры я с ко росте в яясладающем погоже р Расположение Р*6о*его места В помещении В кабине, огражденной с трех сторон Соотношение между fan 'окр te, > fOKp *« <'окр *« > /сер Предельное аяачеяке критерии Архимеда А г —0,15 1,5 -0,25 Отаоснтелыюе мамеленкс средней температур и пога*а 0pt5 0,2 0J5 Относительное нзмеммне скорости а эонв врсбымшм человека средами по контуру Фигу- Фигуры человек* 13 0,6 1,3 0,5 кя уровне голоаи г "о 1,1 л* 1 2. Находят минимальную, необходимую для обеспечения равномерности распреде- распределения температуры по контуру фигуры че- ловепа скорость выхода воздуха из патруб- патрубка воэдухораслредплктеля, м/с. V Скорость потока яа пыходе на воздухо- воздухораспределителя должка быть равна тли йОЛЬШе МИНИХЭЛЬНОЙ СКОрОСТН l-nmin- 3* Вычисляют скорость движения воз- воздуха на уровне головы сидящего человека, м/с, ит =е 6г«о. 4. Определяют расход воедуха, додавае- додаваемого через воедухораслредалитель, м*/с: Lq *¦« FqVq, где fg — площадь проходного сеченая воздуаораспредалктеля. м*. В те* случаях, когда в помещении могут наблюдаться потоки воздуха с ощутимым к скоростями, Возникающие, например, при аэраияи вли от воздействия источников теплоты, рабочее место следует ограждать легкими ширмами. Системы, лодаюпдяе воздух для воздуш- воздушных душей, нельзя совмещать с системами приточкой дектнляцил, 2Л РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ Исходника донными дая выбора и рас- расчета средств защиты от тепловых потоков иа рабочех местах в октимального распо- расположения постов (пультов) управления яв- лются значения максимальной интененнко- стя тепловых излучений (приложение 2). Пульты управления заслонками плн ма шинами еледует располагать не ближе 5 м от источника тепловогц излучения. Стены печей рекомендуется экранировать алюми- алюминиевым листом толщиной 1,5—2,0 мм. Для наблюдения за внутрипечкым простран- пространством следует использовать временные, встроенные и окна шамотные экраны, во- доохлаждаемые н футерованные заслонки, а также стационарные ваи передвижвые шамотные экраны, которые должны иметь сп гдн альиые д иафр а гмпроаа ни ые отаер - СТйЯ. Сьотроной проем у пультов управления устраивается выше высоты перва на 0,7— j м п защищается стальяой сеткой (рис 2N]2)N Применение защитной стальной сетки с ячейкой 2X2 мм (толщана проао- локи 1 мм) приводит к снижению интен- интенсивности теплового облучения на 50%; в два слоя —на 75%, Применение двой- двойного слоя защатной стальной сетки с ячей- ячейкой 5 X 5 ми снижает интенсивность облу* ; чения иа 60 %. Рамы с сетками должны ; отстоять друг от друга на 0,25—<ХЗ м.что- [' бы брызги и плами при аварийных выбро- сах не проникали через сетку. Обшивка перил и площадок у пультов управления стальным или алюминиевым листом позволяет в 2 раза снизить интен- интенсивность теплового облучения на рабочем месте Снижение интенсивности облучения в 3—4 раза достигается обшивкой перпл двойным стальным листом с открытой воз- воздушной прослойкой или алюминиевым ли- листом с асбестовой теплоиэплкщгея. Двойной алюмняневый лист с открытой воздушной прослойкой позволяет снивить интенсивность облучения до 5—6 раз. Постоянные рабочие места (посты управ- управления, кабины кранов и др) рекомендуется выполнять в виде малых замкнутых объе- объемов. Объем помещения на одного опера- Рекомецдацни но ярлменсшно твадозвшнтных средств 75 Рис. 2Л. Т#идоэ*щитмы» аврал у иультов упраш- I— смотроаой irpoeic, лвщнщеиный д во Л пой сталь- еой сетхов; ^ —дзойасй й тора (машиниста) дплжен быть не 3 и3 Высота помещения поста управления а свету должна быть не менее 3 м. По габаритным условиям конкретного цеха вы- высота кабин храноз может быть не менее 3 м. Во всех малых замкнутых объемах без исключения необходимо предусматривать двукратный воздухообмен. Температура стен, стекол и оборудоБаиия> которые ок- окружают постоянное рабочее место, не должка превышать 35 или 45 *С при крат- кратковременном воздействии. Перепад темпе» ратуры воздуха по высоте поета управле- управления не должен быть более 2*С Размещать посты управления следует на максимальном расстоянии от постоянно и Периодически воздействующих источников лучистой теплоты без нарушения видимо» сти Стены постое управления иаготоаляют нэ бетона, кирпича пли Стали (швеллер 200 мм) с утеплепнем мкнераловатнымн плитами с обшивкой снаружи и аиутрн ля< стовой сталью (толщиной 3 мм) и др Кир- Кирпичные стены снаружи и внутри окрашп* иаются алюминиевой краской. В случае по* вышенных тепловых нагрузок следует ис- использовать дополнительные теплозащитные экраны. При интенсивности облучения ограждения 0,3 кВт/ма и длительности облучения не 2J3. Скси* стены поста управления с нс- люмйннмьж лвсто*: / — ялюккинеаый лигт {3 мн>: 2 — сух ял штука* турка E мм); J —воздушная лроогоПка (SO мы). 4 — листы ас<5о*циф«ра, уставай л янаекие друг ни. друга с противоположным направлением яолн (9 аи); 5 — дреаьсао-волоккнетд* ялнта ДВП (в мм); ?—декорагйввый Оумажва слоистый ггла- сгик E км) менее 50 % рабочего времени плн же ин- интенсивности облучения более 0,7 кВт/мг и длительности воздействия не менее 25 % времени, а также с учетом возможности аварийных ситуаций, когда интенсивность облучения достигает 2.3 кВт/м^ н более без учета времени возд^Яствкя, стены гостов уяравлення следует защншать гофрирован- гофрированными плн' волнистыми (как шифер) алю- алюминиевыми экранами. Крепление их к сте нам следует осуществлять болтами через каждые 1,5 м по высоте. Воздушные про* слойки между стеной н изгибами экрана дплжны быть открытыми. При интенсивности облучения ограждений более 2р8«?т/м* н длительнести его воздей- воздействия не менее 50 % рабочего времени сле- следует использовать двойные а~тюм»шневые экраны [одвн экран накладывается на стену поста управления (рис. 2.13), а другой по- помещается на расстоянии 30--5О мм от него] с открытой воздушной прослойкой лабо применять навесные конструкция двойных экранов из профилированного алюинння (см. рис 2Дв)» В смотровых пршмах постов управления горячих цехов при максимальной интенсив- интенсивности облучения ограждений менее 0,7 кВт/м* допускается применение одинар- одинарного остеплення. При интенсивности облу- облучения ограждений более 0,7 кВт/м* реко мендуется устраивать двойное остепленне. Для двойного остеплення следует использо- использовать только закаленные стекла (прозрачные, окрашенные в массе, с пленочным покры- покрытием)» установленные в спаренных перепле- переплетах из металлических уголков. Уплотнение
ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ А-А 9 Г Рве. 2Л4. рр / —р*ми апорта (уголок 35): 2 —стекло; J — рама да* згкревлекон {уголох 25); 4 — асбестом* прокладка; 5 — мпор ДД* лявейного расширении стекла; tf — болт я стекол в переплетах должно выполняться из негорючих материалов. Размер перепле- переплета должен превышать размер стекол с ^че- ^четом юс расширения прн нагреве до 80 X (ряс. %U)> Двойные закаленные етепла следует при- применять в постах управления пЬн интенсив- интенсивности облучение до 0J кВт/аА Такве по- посты управления могут располагаться у технологических линий любых прокатных цехов. При постоянной или нериоднческон интенсивности облучения, достигающей 10,5 кВт/м2, н температуре источника 1200°С {ивпрныер, посты укрепления у го- головной части технологических линяв про- прокатных цехов к у печев) рекомендуется крнмсиятъ синее векалеиное стекло, окра- окрашенное в массе, со свегопропускаияем 40— 50%. Прн интенсивности облучепня свыше 10,5 кВт/м* (посты управления в непосред- непосредственной близости у печей ияи расплав- расплавленного металла — кабины клещепых и пратцеи-краиов) следует применять двой- двойное остехлеияе из обычного закаленного стекла ц стекла со свотолролусханием 40 % н вентиляцией их со свободным выходок воздуха. В случаях, когда впадух не может быть подведеп к смотровому проему, можно установить закаленное силикатное стекло н стальную сетку с ячейкой 2 X 2 мм (тол- (толщина проволоки 1 мм) яа раеетоикня 40— 50 мм от стеала со егороиы. источника теп- теплового излучения. Расстояние между стеклами прн длитель- длительности облучения более 50% рабочего вре- времени и организации принудительной подачи воздуха между стеклами за счет избыточ- S Рше. Э.1Й. Тераоывдтше средетя* > дистибу- / —'отражательны! экран кз алюнннвя толщи- ной 1—1,5 им; 2^ст*хло эал4лезпюе с алеко*- вым Покрытие* и коэффициентом евстощуэпус- «аяия 00 %; 3 — Органическое стекло толщиной 6—8 ум; 4 — кирпичное ограждение; 6—дощитый вол; ff —пульт управлеявя конвертером; 7 —тея- лоиэоАМровлннм! мюдухоюд приточной ; 6 — воздухорйслредешгг*зъ кого даплення В помещен ни поста и^н ка- кабины может быть в прей ал а л 20—30 ым (рнс. 2Л5). Прн вериодическом облучении (длительностью не более 2 мин с после- последующим четырех минутным перерывом) тре- требуете н двойное остеплепие с расстоянием между стеклами не менее 150 мм. Органические стекла-а смотровых прое- проемах постов управления могут нспользоввгь- ся при интенсивности теплового облучения не выше 3,5 кВт/м2. При предельных зна- значениях интенсивности теплового облучения необходвмо также. *гобы температура воз- воздуха в цехе не превышала 27 X, Такие посты уираалепня могут находиться в про- прокатных цехах вдоль технологической линии, на холодильниках в сортопрокатных цехах, в мартеновских и алектросталеплавпльных цехах. Неаакаленпые силикатные етепла без пле- пленочного покрытия могут применяться толь- только в смотровых проемах «хплодных» по- постов управления, которые устанокмены в прокатных цеивх на участке подготовки хо- холодного металла для поеадки в нагреив- тельную печь, на сил а да х готовой продуп- цнн сортировочных цехов, на станках хо- холодной прокатки металла и др, Закаленные стенда следует применять пря интенсивности теплового облучения до 4.2 кВт/ма, что имеет место в постах управ- управления вдоль технологических линий люнбых прокатных цехов между пролетами пли у стен. Снижение облученности на рабочем месте при замере температуры и отборе проб ме- металла вручную достигается применением шамотного экрана толщиной в один кир- кирпич, располагаемого на тележке, которая перемешается поперек пролета (рнс, 2) Рекомендации во 77 Ямс 2.14. ВередшижЛ wp*" А" рцтуры ж икетви пробы метии*: I — конвертер; 2— ш»жггиый экрян; J — сталь- коЛ экрин-коэырея; 4~боковой стальной *ж$аш; X — ионтргру» тележки; Ь — передвнжывв тележ- тележка: 7 —отверстие дд* млтвщ пробы и зжмера теирер*туры; В — ьтоереше для ц»бллдения лл н ребочкзе oi Передняя часть экрана должна распола- располагаться как можно ближе к конвертеру для предотвращения коняекцнонных потоков от шлаковой чаши пли коаша, Ранъсеры эк- экрана должны быть больше размеров гор- горловины конвейера. Для наблюдения н про- проведения технологической операции на по- поверхности экрана преду см атриадготся два отверстия мкннмальво возможной валичины. Умелыиенне площади отверстия до мняи- папа 200В Ш Рис 2,17. Стлшщтйртлж ковшвтв «тдшк 1 — йплАзмт г*виров*ш»Й цояи: 2 ~ стелдаж зля гояовяых уборов и руишщ: J —яолудуш вл дм рожлл', 4 — croic; 5 — стулья; 6 -~- аанелн ридиа- цводаяого «&1вжд1«мш {«сляратель ребристый су- сухо* жаржл ИРСН-12^); 7 — компрессор « * — коидмцвояер мяркм КСИ-12А Рис 2.1& Перелосивя / — установка ыелкоднеиероюго ряслыленял воды марки УПРВ-Д; 2 — полые сгеккк; J — аодямая пыль; 4 — стон воды; J — оодэод эоды; 6 — под*- вод сжатого мума снижает общую дозу теплового облу- облучения. Отверстие для наблюдения должно быть раек вложено в экране под углом 45е. Это обеспечивает лучший обзор поверх- поверхности шлака и снижает интенсивность теп- теплового облучения работаиияего в 4~6 pas. Прн интенсивности теплоното облучения на открытых рабочих местах 0,35 кВт/м2 н выше и температуре воздуха не ниже 27— 28 X прн проведении средней в тяжелой физической работы применяют зональное мелкодисперсное распыление воды. Диа- Диаметр капелек воды не должен превышать 50—60 мкм. Водяная пыль, попадая На одежду н тело работающего, испаряясь, способствует охлаждению, а вдыхаемая во- водяная пыль предохраняет синзнетые Обо-4 лочкн дыхательных путей от аысыхання. Мелкодисперсное расиыленяе применяет- применяется и прн температуре воздуха [7—18вС и скорости движения его на рабочем месте J Рве 2.11. Ива* mc-m отдыи: / — ограждение мз стеклоЛяоюов; 2 — гаанроваявоА ВОКЛ; 3 — точна шггъеяой воды; 4 -~ аодоохл«ждне«ь?Д эжран кэ питьевой воКн; 5—оодяод водм к акраиу; ^ — отверстия ¦ пе- перекрытии для устранения тендема подута^н под потолком
ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛЛЯ rtaoit; *- 7— стал настал » 9 — дэорь, 10 — не мивее 0,3 м/с, если иятенсивность теп- теплового облучения более 10.5 кВт/м^ Количе- Количество распыляемой эоды должно составлять <*«••«-,». •—-'—- ^-"nnwiK нитенсивноетн теплового облучения на 1 кВт/и2 соответ- Для ускоренного восстановления физио- физиологических показа талей всех работающих в горячих мехах устраивают специально обо* рудованные места отдыха., Для рабочих основных профессий горшшх цехов (литей- (литейных* куэнечио-прессовых н термических) следует устанавливать стационарные ком- комнаты отдыха (ркс, 2J7). Для ремонтных рабочих» обслуживающих металлургические агрегаты (печи, регенераторы, ковши), устраивают переносные комнаты отдыха (рис. 2.18), В стационарной комнате от- отдыха следует предусматривать радиацион- радиационное охлаждение посредством автоматиче- автоматической фреоновой хплодкаьной установки, кондиционирование воздуха» зауконзолияню стен и потолка. Переносная комната от- отдыха должна иметь радиационное охлаж- охлаждение стен, осуществляемое мелкодисперс- мелкодисперсным охлаждением воды, В пея должен быть к осевой вентилятор. Включать установку мелкодисперсного распыления йоды и вен* тпляторы следует только в период нахож- нахождения в ней работающих. Место отдыха (рне. 2Л9) а торячнх це- цехах отделяется от цеха стеклоблоками; для него отводится площадь 2X3 и высотой 2,3 м. Для устранения вондушной теияоаой подушки в перекрытии следует выполнять естествеияую вытяжку, которая обеспечит необходимуш подвижность воздуха в пвые~ щекин для отдыха и слизкт температуру под потолком на 5—7 XL На рнс 2.20 по- показана организация места отдыха у пить- питьевой точки с радиационным охлаждением. Глава 3 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ Производственное оборудование, япляю- щееся источником общей технплогической внбрацни в цехах машиностроительных за- заводов, делятся на машины, развивающие ивриодичеехме динамические нагрузки, и машины создающие импульсные (ударные) нагрузки. Машины, развивающие периоди- периодические нагрузки, подразделяются на ма- машины с конструктнико неуравновешенными движущимися частями (машины с криво- штшо-шатуяныин и крввошиияо-кулиепыми механпемаин: поршневые компрессоры, ме- металлообрабатывающие строгальные» плоско- шлифовальные и другие подобные станки; дробилки, внбрацвоикьте цектрнфуги); на машины с конструктивно уравновешенными движущимися частями »(центрифуги, гро- грохоты нормально уразновешеввые* метал- металлообрабатывающие токарные, сверлильные, пр углошлифовальные и Другие era кии с Вращающимися шннидалими и абразивными кругами, нентпляторы, идектроприяоды и т. п.). Машины, в которых основной прнчнаой возникновения нагрузок является движение обрабатываемого матсрипла (гплтовоадые ев том а ты. иелышиы в т. п.), составляют отдельную груику машин, генерирующих случайную нагрузку. В справочнике рассматриваются средства и методы вещкты от общей техиплогиче- ской вибрации, обуедоалеиной работой ма- машин с конструктивно уравновешенными ча- етямн. наиболее распространенных в цехах машиностроительных заводов. Средства и методы защиты от локальной ввбрации. создаваемой ручными машинами, доста- достаточно подробно описаны в специальной ия- тературе [3.10]. Средства защиты от ебщея вибраикй дплжны првыеннться в тех случаях, плгда фактические значения ев гигиенических ха- характеристик, в качестве которых ГОСТ 121.012—78 • и СН 3044—84 устаноплены нлброскорость и нибро ускорение рабо- рабочего места, превышают допустимые значе- значения. ЗЛ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЗОНЫ ВИБРАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ Оценку ожидасиой амплитуды ввбропе- ремещеиия при раскрострапенни внбращш ко грунту от фундаментов машнк — нсточ- инков вибрации: на произвольное расстоя- расстоянне г осущестш1яюг по формуле Л^Пг — Am™ X X j \ C.1) где Am,? ^ амплнтудл внброперемещения грунта под фундаментом машин — источнн- ков вибрация; б -ф* r, = V^T-QPM> веденный радиус подошаы фундамента ма- швды; 5 —площадь нодошаы фундамента Амплитуду Атпт, принимают равной ам~ плитуде виброадремещения Лгги фунда- фундамента, которую определяют экелсримен- тально пли для неп&бронэолнровакных сн- етем по формуле где Л«г — вертикальная состаиляющал ам- амплитуды вынуждающей силы; mz -сум- -суммарная масса машины н ее фундамента» »— угловая частота колебаний машины' —коэффициент жесткости1 системы «ма- ииа ф (грунт)» в (ру) в вертикальном направлении (Н/м). опреде- определяемый коэффициентом упругото ного сжатия грунта Ся (Н?м^ и подошвы фундамента машины 5 где ^о — коэффвцнект. Зависящий от тепа грунта к изменяющийся в пределах от 1 1 В дальнейшем жесткость. 8,3 \ ч N ¦ О 20 ЧО €0 SO rtH бемк»е«оств во Фактов 6 fi
80 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ до 1Р5 [ЗЛО]; Ей — модуль деформации грунта, определяемый по СНнП 1I-J5—74; So => 10 м* [3.2]. Аналитическая зависимость между ампли- амплитудой внброскоростн vm гР {внброускорения &тп>) грукта под фундаментом машины — источника аибрацни, принимаемой равной амплитуде колебаний фундамента машины, н амплитудой внброскоростн vmr (нибро ускорения WmA на расстоянии г от фунда- фундамента аналогична зависимости C,1). Та- Таким образом, зная значенне хзрахтернствк вибрации грунта под фундаментом и ис- используя формулу C.1)Р можно рассчитать допустимое расстояние, при котором кпле- бакия грунта вызывают колебания фунда- меатов, а следовательно, и рабочих мест с уровнями, не превышающими значений, установленных деиста ующнми нормами. Для- этого удобно использовать, построен- построенную иа базе зависимости C.1) номограмму (рис 3.1). 3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ВИБРАЦИИ Г Классификация срехств н методов защиты \ от вибрации определяется ГОСТ 26568—85* ' Средства защиты от вибрации делятся на коллективные и индивидуальные* Средства коллективной защиты, в свою очередь, де- делятся на воздействующие на источник воз- возбуждения и средства зашиты от вибрации на о утях ее распространения. К первым относятся такие средства за- защиты, как широко распространенные ди- динамическое- уравновешивание, антифазная синхронизация, изменение характера воз- мущающнх воздействий, изменение кон- конструктивных элементов источника возбуж- возбуждения, изменение частоты колебаний. Они используются, как правило, на этапе проек- проектирования нлн изготовления машины. Средства защкты от вибрации на путях ее распространения (ркс, 3,2) могут быть заложены в проекты яга шин и производ- производственных участков, а могут быть приме- применены на этапе их эксллуатаияи. Ниже рассмотрены вопросы проектиро- проектирования \ виброизоляции_[средств1, внбродемп- фированйяи динамического виброгашения. 3.3. ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ СТАЦИОНАРНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Проектирование внбронзоляцин машин и оборудования производится по руководству ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко [3 9]. Оно включает методики расчета: внброизпляцин машия с периодической возмущающей на- нагрузкой; виброкзодоцин фундаментов под Методы v срнктбо дгоотмигвмм? зощияш ляг ка путяж. *т распространения Рис. 1Л. Класскфдеаши методов ft средств авщнты от аабрацик Вмйрояммяцкя стжцноывркбго оборудовании yss s/s /yy /ss sss. ssf.S/s ss* s/V Phc> ^3, Сжеик cacTen шгороизоляции машин: а^оаор^ыд вариант* 5 —кнряакт с лодьесиьмн стержнями н пру же нами,, работающими на ; я— чоцвесной аврнант с пружинами, работадицнмн на. растнжечое, *—подоесаой аарнавт с шаркир- вычн стержнями; 1 — ылшяяц ;—посгемвнт (фулдамектяыЦ баок); 3—анбронаоляторы; 4— ф мектяыА короб (^ ковочные и штамповочные колоты, систем вяброилоляцнн технологического оборудова- оборудования для снижения передачи на него коле- колебаний основания, вызываемых расположен- расположенным рядом внброактиэным оборудованием. Расчет в проектирование вмброиэоляции роторных, машин. Ниже приведена мето- методика расчета наиболее распространенных опорных систем (рис 3,3) внбронзоляцнн роторных машин (вентиляторов, компрессо- компрессоров, насосов, воздуходувок, центрифуг) и оборудонания, имеющего рабочее колесо и (или) вал, создающих при вращении не- неуравновешенную гармоническую цептробеж- ную силу. Цель расчета систем внбронэоляцнн опре- определение числа и типа стандартных вибро- нзоляторов нлн числа и параметров пру- пружин (угтругнх нроаладок) дли снижения Уровня вибрации на рабочих местах до требований норм ГОСТ 12Л 012—73 * Исходные данные к расчету: масса т и моменты инерции оборудования tab *t SogTp /о« г относительно осей xt у, гл проходящих через его пентр масс (тяжести); габарит- габаритные размеры оборудования, размеры фунда- фундаментного блока Дф X Ь^ X сф н его масед М (если он предусмотрен); число оборотов привода Ллр. неуравновешенная центробеж- центробежная сила Л, приложенная к центру масс рабочего кплеса; расстояние от опорной но верхностн машины до центра масс системы р й от центра масс «системы до оси рабо- 1 Методики расчета динамических нагру- нагрузок для различных видов технологического оборудования подробно рассмотрены в справочной литературе [3.2]. чего валз аа; расстояния центра масс внб- ронзолированной машины (д. м. в ) от оси рабочего колеса (вала) по вертикали Лв н координаты е и / этого центра по горизон- горизонтальным осям а аыбрапной системе коор- координат Хи у\л Z|, проходящей через середину основания опорной плиты (рис. 3.4), нор- нормативное значение амплитуды внбропере- мещения Ляорщ рабочего места на рабочем, режиме установки по ГОСТ 12.1 Ш—78* (согласно приложению б данного ГОСТа для гармонических колебаний могут зада- задаваться амплитуды виброперекеидення): допустимая по технологическим нормам амплитуда колебании рабочего вала Лтш, скорость убы&аиня е частоты возмущения в режихе останова виброизолированной машины (для пружинных вкбронзпляторов) Расчет осуществляется в следующем по- порядке ], Выбирают расположение внбронэоля- торов. Наиболее распространенной являет- является схема установки машин с динамиче- динамическими нагрузками на систему внброизоля- торов, представленная на рис, 3.5, В зтом случае центры 1масс ви бронз ал нро ванной системы 0 и опорной плиты (постамента) 0t находятся в одной вертикальной пло- плоскости, перпендикулярной рабочему валу, но располагаются на разных вертихалях. Внброизоляторы устанапливакугся сям мет рично главным осям к нерп ни установки. Это обеспечивает расположение на одной вертикали центра масс виб рои зпл нро ванной установки и центра жесткости внброизо- лятороа; расчет угловых частот собствен них поступательных н вращательных коле- колебаний установки значительно упрощается*
S2 ЗАШИТА ОТ ВЯКРЛЦЯН 3.4. Сшлшя м6рмм*ярои»г» (л* шрммер* Л-А 2. Определяют координаты центра пасс системы сыасшгка с динамическими на груз- ками — опорная плкта» (ц. к.с.) х^ tfa. ъ> относительно координатных осей jcb yu zu имеющих на чело посередине основания плиты: г» I гд* mi~ масса i-ft составляющей виброязо- лировашгоя свстемы; х* #, zi r- координаты центра масс /~А составляющей в системе коордияет *„ уи г,; л—число составляю- составляющих системы. 3. По полученным значениям координат центра масс акбронэолнроваиаон системы: ОЕ1ределяют ее моменты ииеринн (ш"м*) относительно осей я>> Уо, z<h проходящих через центр масс агрегата (ц.м.в,). В об- общем случае где Jxit lfi, I* — моменты инерции i-ro эле- элемента относительно осей, проходящих че- через его центр масс параинелыто осям хь Уъ, ь; Хои Уи, г* — коорданаты дейтра масс 1-го элемента в тон же системе координат, В рассматриваемом случае (см. рис 3.4) система уравяэний C,2) имеет вид + М (z, - ой - . об - -«o)f J /об &&> Cmh яру яяжыж < *. об» %й, М, Об ф ф к. ф — координаты центра масс соответ- соответственно внброизолнроваиного объекта ш фундаментного блока в указанной выше 33 системе жоординат xit yu zt; pt *ri ф моменты инерции фундаментного блока от- относительно осей» лролодящнх через его дентр масс (д. и. ф.). При аппрокскиацин фундаментного бло- на в виде параллелепипеда 12 4. Рассчитывают значение угловой ча- частоты A/с) возмущающей силы <о ** *« 2яяяр/б0. 5. Определяют возмущающие ноедбйствян по каждой координате. Заданная центро- центробежная сила заменяется вертикальной си- силой Fm***Fsin®t и горизонтальной силой F FCQSiut Fm* FCQSiut. Воемущаюшая сила FmXt изменяющаяся во закону сануск, обусловливает военнино- вен не крутящих моментов: Mmlt« F^^ Возмущаюшая сила i7^^ изменяющаяся по закону косинуса, обусловливает возник* новенян крутящих момеятов: Mmz « Fmxl9; Таким образом, суммарные крутящие мо- моменты кокруг осей Хо, yt n 2<ъ соответ- соответственно составят: где /*, /F, /,r — координаты центра масс виб* роиэолироваиного агрегата b системе коор динат хо, у* Zq. h 6. В первом приближении определяют значения амплитуд колебаний Om*t <*«,, «««• центра масс скстемы по осям координат <м) и угловых козебаннй ф^* ф«^ <ртх во- вокруг этих осей (р&Д)- ** ittx (щ Н- Л!) oflJ Ф/идс + М) Фтж 7. Определяют ориентировочные значения амплитуды виброперемещения впла рабо- рабочего колеса агрегата по осям Проводят сопоставление полученных зна- значений с допускаемым по условиям техноло- технологического процесса [Amt]. В случае необхо- необходимости нзмеиттют параметры фундамент- фундаментного блока & расположение виороиэолято- ров. 8. Определяют требуемое значение коэф- коэффициента эффективности виброиаоляднн Ktt ~ 4к//4«ор«, где / — направление про- пространства (*,у,2) по осям ортогональной системы. 9. Оценивают ожидаемую амплитуду силы, передаваемую на несущую конструк- конструкцию, на которой располагается рабочее ме- место, в капракаешш /: Fif « FmffK*f. 10. Исходя ел полученного елачеяия FKft проводят контроль прочности несущей кон- конструкции» что особенно важно при раско- ложеяии вяброахтнвного осч>рудоввиня на перекрытии зданий [3.2]. 11. Определяют требуемый коеффилиеят передачи вибрации (внброизолядин) КП( « F/F 12. Находит требуемое зкаченнэ отноше- отношения / Полученное значение щ или вслиепна, .большая а/» закладывается в дальнейший расчет, 13. Исходя из значения af определяют угловую A/с) н циклическую (Гц) честоту собственных колебаний а отдельных иа- лравлеаинх пространства: щ « w/a^; /0/ /2 14. Вычиеляют потребную суммарную жесткость системы анбронзоляцин (Н/м) в направлении ося /г + CJ5) 15. Определяют значение критерия Д| ¦*= = в/for, где с —скорость нарастания или убывания числа оборотов ивппгамг. Гц/с; /о* — частота собственных колсОйиид ма- машины, Гц, Далее по коэффициентам нэ- укругого сопротивления y*" W1 (случай стальных пружин) по графику яа рис 3.6 определяют отношение am** x{anT, где Япиж *• — иакотельная амплитуда колеба- колебаний установки прн проложденин через резо- резонанс в режиме останова, см; а** —амвлн»
ЗАЩИТА ОТ 8ИБРЛЦНН А- Рис, ?. лжтута жибрмдм во греиеки, от при туда вертикальных колебаний машины' при рабочем режиме, см. 16. ^Оценивают ambXz *- Л^« и макси- максимальное амплитудное значение вертикаль- вертикальной силы, передающейся через виброиаоля» торы при пуске или останове агрегата, Г max z = 4ma2 *Яг* 17. Полученные значения Fw%x2 < сравни- сравнивают с допустимыми с точки зрения проч- прочности поддерживающей строительной кон- конструкции [3,2} При необходимости иаме- в я ют параде гры фундаментного блока Оф, Ь& с<ь расноложенне вибронаоляторов либо режим работы установки Ялр» 18. Для полученного значения qf н вы- выбранного количества внброизолкторов N оп- определяют потребную динамическую жест- жесткость одного нибронзолятора qlf « qjftf и расчетную нагрузку на него* В случае применения пружинных вибро- изклятороа расчетная нагрузка по оси г на каждый нз них определяется по фор- формуле F|x= Р„ i + 1,5FXH и где Fit 1 —ста- —статическая нагрузка иа внбронзолятор, Н; F*m* i ~ динамическая нагрузка иа вибро* изолятор, Н; Динамическую нагрузку по другим осям рассчитывают по аналогичным формулам: 19. Знай нагрузку на вибронзолятор н его потребную динамическую жесткость, подбирают стандартные внбронэоляторы. —1— - ii [1 1 1 1 1 II п || п 11 1 j и ||' И II пп II ii || f Т I 1 !l t~* ¦ L-. - пг II Ij j Ii "Л n TTF [ 1 T f] $-7. Конструкция v геометрячесм* рхстики mi брома олторов; « — тип» KBl; ? —тяги КВ2 Характеристики некоторых типов вибронзо- -шторов приведены в табл. ЗЛ—3.3 и на рис. 3.7, 20. В едучае отсутствия стандартных внброклолятороа по методике ГОСТ 13765— 86 с использованием данных ГОСТ 13770— 86, 13771—86 н 13772—86 по известной но- номинальной нагрузке на анброяэолятор н по- потребному значению его жесткости опреде* ляют геометрические размеры потребны* цилиндрических пружин: высоту ненагру- жеяной пружины л 9 я ее средний диаметр D (предполагается использование пружин второго класса, которые рассчитаны одно- одновременно на динамическое а статическое напряжение). оборудовала* a о о ^^ м 9 О 2 п 3} л О. » XT Я ^% V * #в1 а, щ к ^Чь V м W м ?-1 [ •¦ 4 • Й i * о S м о —¦¦- If ^ ч. d» ^ X «й 3„ «2 ¦<- о О и * 5 о 5 ? 5 В Shi ^ ^ г__ Э 56 3 ^ 3 i Е- 5 X та К ш ж о 1> я** a . 1- л i ж* S 1* ЧЕ - X ¦ It а- й- к» •л N «а- ^ 1 ^ 1 \ь 1 Н 1 1 1 с ^ со to сч o^ с ?> C*D CO CO CO С **¦ t^» f^ O3 О С «v Г^ t^ СП О С 0 00 00 О О x ю сч сГ .и &. со ^- *-. «^ «= о о- о о о с 2 СИ со" ю ®. со г •—' сч от » и и lib < ¦н о" ' •— h- СЧ J * W OB OS 00 1 * U> OJ W О1 S (О Ш Ф М ь ^ Л *¦ * * ^ N (S 1С Ю - "ч Ю В ЯЗ Г- СО *** (? СО ф b * - b ^H rH CS «O S, iq « oo s N О V IB О - « « ю i5 ю со о Сч ^ Cft 00 CD 00 M ^ Л Ф « Q 1С Q M s io « r- c^ V —Г ел сч со" — СЧ СО «D 00 « 00 S US «3 С" СП <Г ^Г ^ -^ о< со t- ю см оо со ^ ^ о op cf) —i о» со хй да N 1Й О Ф А ¦^ ^ сг» « го - W Р} Ю » р р • р р Z X X XX и о и и о и и и и и v V ч^ к> к>* л» Ль at 2C Ьй, Э 1* 7* С -¦ с> > eg сч ч 00л о сч со СО со" CD 1^ ¦-^ сч о О) 00 |«- о CD -120 и ч о л «¦ 1 - Ч -г* 4 О i c? ¦ с 00 ¦ 1С сч 00 •ч. оо ю 00 ю ** ^« сч г CD 0 I s и и 0 С - € Ч чв - с Ч т * с ю ^ с О 0 э с ^ с ч с ч чн 0 Г э <: 5 <= ^ с> > «о «с t^. ^ * ~ - | О О С & сч г о» иэ со" 1Л сч СО об г* сч 186 166 СЧ о и и <: i » со ¦ СП 1 <— 411. 00 се со СО СП S м (D со 205 о -300 и и < со ¦^* хЛ с* 0Q 548, сЗ г сч а> со ю ¦ о t^. о 35 со 254 920 -400 и и < из и 3 W* С 5 СЧ С > f^ О щ 4 1 СО <= ¦р <- *Ф СЧ СП СП « РО <D CN г г S? ? оГ of ^н СЯ СП (D СО СО од <о ю см с* кл Со ^Р iTi cN ^ СП С* со Ю сМ ¦чГ CD С> СО Ю О <м ^ р р и и •< •< 5' С ч с ^ с: 1 С > с: щ чмя * i Р ч^ о О s со со с? С" со" сч 00 00 иэ г о tc и < э с 5 С ч с > с > О 1 • »- 1 С > ЧРЧН С» СО ел <D 166. со ы СП го СО (С ¦<¦ оо СО со со 00 со г о У < > Сч 4 шш L и* eft со 147 <D «ч erf сч из со" о to 176 ¦^ о сч г и и 5. " - С 1 х ¦ г- 1 - 1 О ¦ •¦ о со со' с» * to 00 ю сч я со* ел ь. о СО s о р S и и р^ < а" - 5 е э с * Dt 4 - > из > те" * о о о щ «¦ н о с: Н чму 1 М CN t ¦ ^^ СО сА (С 264, та °1 со' из 1С СЧ со г* сч СО оо 991 с* 220 5 и и и: < 1 — т i СО S СЧ СО -* со ел ч5 оо ^1 ^* сч еч, 00 об S а о •** аз сч S со и и < > о 1 « ¦ #1 ¦ t^ с* из то CD тО сч ао с* eft eft 2541 о сч О» 400 < а» со со О U О ад •к со 8 О X и и щ а. о с? -ft X о Э1
86 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ 3,2. Технические характеристики вкброизолирующих опор О В-30 с линейной упругий характеристикой (изготовляются Орджонккндзевскзм опытным заводом пиеамооборудоАанкя) опоры ОВ40-Ы ов-зо-ьз ОВ40-1-3 ОВ-30-2-2 ОВ-ЗО-2-3 ОВ^ЗОЗ-2 Габариты D 105 105 105 139 139 180 186 Я 43 43 43 43 48 49 49 d MI2 М12 М12 М1б М16 М20 М20 к it Я О о. 3 и ж о 11 10 10 10 15 15 20 20 Мае- кг 0,67 0.67 0,67 1.6 1,3 зл 27 «арка резкли •ОГО элемента 8871 8 470 ИРПИ124 8 470 ИРГЖ24 8 470 ИРШ124 Степень нагрузки в зависимости 22 630 1000 1600 2500 4000 6300 10 0О0 18 1000 1600 2500 4000 6 300 10000 16 000 1600 2500 4000 6300 10000 16000 25 000 F. НЛшору. от \ог Ги / 2500 4600 6300 10 000 16000 25 0OQ 40000 10-11 4000 6000 10000 E 000 23000 42000 50000 Диапазон рабопкх нагрузок. Н/осору МИМ ыаль- **к- ск- наль- ц&к Ш| 4 0ОО 1000 6000 1600 10000 2 5OOJI50OO 4000B5000 6300 10000 42000 50 000 5,0 3,0 2.0 3,0 2,5 3.0 2,5 Е в га о ? !i || «3 •¦ 045 0,50 0.75 0,50 0,75 0,50 0J5 Примечание, Опоры О В-30 могут приценяться для установки: делительных машин, высокоточных станков при высоком уровне колебаний; гтрк этом нагрузка на каждую опору должна выбираться так, чтобы обеспечить значение собственной частоты 10—15 Гц; станков с ударным характером действующих усилий, при этом нагрузка вл каждую опору должна выбираться так, чтобы обеспечить значение собственной частоты 30—35 Гц ; различного тех» яологического. преобразовательного, вспомогательного оборудования и приборов. Однако опоры ОВ-30 целесообразно применять а тех случаях, когда требованич к установке ма- машины не могут бкть удовлетворены установкой на опоры с раяаочастотноА характеристи- характеристикой. 3.3. Технические характеристики вибронзолк.рующнх опор 08*31, ОВ-33 и ОВ-34 с рая но частот ой характеристикой (изготовляются Орджоникидзе век им опытным заводом зяе зчо оборудован я) Тип опори ОВ-31 ОВ-33-16 ОВ-33^20 х> 150 B0 120 н 51 42,5 42.5 d М16 М16 М16 щ Я О X % 15 15 15 Масса опо- опоры, нр 1.7 1.0 1.1 Марка резины* резино- резинового элемента 8 470 БК-7 или 3311 8 470 Отношение f$z/F для различных условий иагружеки* F 34 16 <300 30 <2000 20 2 500—40000 15 300—7000 20 2 000—30 000 Диапазон рабочих нагрузок, Н/опору мпль- аал 1000 300 2000 максн- нал 40000 7000 30 000 2.6 3,0 3.0 «в •at Is О. О 0,50 0,30 0.50 стищоятрдого обарумралтш 87 Продолжение табл. 3.3 Тиц опоры Габариты 0 О Mtcca опо- опори, кг Марка резня н» резкшь вого эле мета Отношение для условна негру женя я F Днггизон рабочих нагрузок* H/Qiropjr иялъ- наксн'- м«л&- идя АО ОВ-33^35 120 36\5 MI6 15 w ИРП-1124 35,5 700-50000 700 50000 2,6 0,70 О В-34-35 111,5 86,6 М1б E u НРП-1124 35,5 700—50 000 700 50 000 2.6 0,70 Примечание. На опоры ОВ-31. ОВ-33 и ОВ-34 можно устанавливать станки: или- СК0-. внутри- в ре&ьбошлифовельные при плавном реверсе перемещающихся уелов; коордк- натно-расточные, отделотао-растоеяые, токарной группы, если на нях не должна проводиться обработка тяжелых деталей со значительной неураеновеше ян остью или с ударамя; горизон- горизонтально-, вертикалью, универсально-фрезерные, колировавьно-фрезерные, зубофреадряые; крнзошнпяые прессы, уаиверсалыю-гибочные машины; электродвигатели; генераторы, лреоб- равевагельиме установки и т. д. Срок службы опор при попадании на них пасла и оалаж- дающеи жидкости не менее Ю лет. Температурный режим при эксплуатация должен быть в диапазоне 0 —[-45 *С По данным табл. 3.4 выбранную лклинд* ричесхую пружину проверяют на устойчн вость. Для этого по-приведенной в'таблике формуле рассчитывают значение криткче- ской деформации» которое сравнивают с указанным там же предельно догтусгкмым de значением. В случае иеобходвмости из- изменяют аыбраииое число виброизоляторов и расчет повторяют. использовании резиновых ннброизо-' лятороз (ковриков) t выпускавшихся но ГОСТ 17726—81 (см. рнс 3.7), зная потреб- потребную собственную частоту колебаний вибро- нзолпронанной установки f& и тип внбро- «^яторал(КВМ1 КВЬ2. KBl-3, KBM, КВ2-2, КВ2-3), по графику на рис 3.8 оп- определяют потребную нагрузку на поверх- несть вибрсизолятора РУК. Далее по Расчет пружяв на устойчивость Кркткчесп* деформшциЛр при которой теряет устойчивость дооустнкяе значенн« гнбкостц 2,55 5.1
сташюндрюго оборудовал» ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ Рис. З.а, Дяа**хчвсвне Т1И| KB нбро- 8 W размерам, приведенным в табл. 3.5Т опре- определяют площадь одного стандартного ков- рнка выбранного тина S] = LBt C.6) где L и В — размеры коврика в плане. Геометрические характеристики ковриков показаны на рис 37, По известной на- нагрузке на один вибронаолятор Pim рассчи- рассчитывают потребную площадь одного внбро- изолятора 5ц ~ P\JPy*. Полученное значение S\o сравнивают со ' значением S{i вычисленным по формуле C,6). Прн их несовпадении измеряют тип влброизоляторов лнОо их чиело и расчет повторяют. 21. При выборе внброизоляторов типа КЫ с учетом нагрузок, действующих в го- горизонтальной плоскости, используют данные табл. 3.5. Для этого определяют отношения ?i/<?x и q*iqs, с учетом чего уточняют тип пли число виброизоляторов. 22, Прн отсутствии стандартных вибро- нзоляторов по ГОСТ 17725—8Ьпронзводят расчет внбронзолнрующих прокладок из резины (табл. 3.6) или других упругих материалов. Прн расчете резиновых вибро- виброизоляторов задаются маркой резины и оп- определяют высоту, общую площадь попереч- поперечного сеяення и количество резиновых эле- элементов. Суммарная жесткость ?у рези- резиновых элементов систем» виброиаолядии по оси z должна быть не более величины ?*, определяемое по формуле C.5). Площадь поперечного сечелия всех рези* новых внбронзоляторов выбирают по усло- условию прочности (т где (т +М)— масса изолируемой уста- установки (для комбинированных внбронзоля- внбронзоляторов— часть массы, передающаяся на ре- резиновые элементы); [су] — расчетное статн>- ческое напряжение. Расчетное статическое нормальное на- напряжение, отнесенное к площади попереч- поперечного сечения иедеформированного резино- резинового элемента, рекомендуется принимать равным [d]=(l916-h3912)Xl04 Н/м' для мягких н средних резни (твердость по ТМ-2 20 39 40 @ 98 ШО 200 390 Ш $90 и ИСО от 30 до 70 условных едннлц) и [<г]=491(>* Н/м2 для твердых резин (твердость выше 70 условных единиц). Прн определении высоты резинового еле- мента необходимо учитывать» что трение яа его опорных поверх костях (торцах) пре- препятствует поперечной деформации, вслед- вследствие чего часть резоны, прилегающей к торцам, практически не участвует в обра* ЗА Характеристики реэкяы марок C.2] Марка реанны I 1 3311 7120с 2969 56 П2А 194 08 1992 КР-407 135 2462 ЧРП-1346 ИРП~1347 2566 СУ-363 8508 4326 Н088 ' 199 122 9831 3826 254211 4049 i Модуль упругости. Па/смя днвамк* ческнй 245,25 1098.72 618,03 706,32 588,60 441,26 1962 961 981 1126,25 1667,7 382,59 529,74 372.78 1490.93 1236.08 2217,08 1628,46 1912.76 2020.86 1628,46 2215,16 3080,34 Ю79Р1 статчч«* с кий 156.96 157,46 294Т3 36Z97 431,64 235,44 596,41 352.97 412,02 862Р97 510,12 304,11 323.73 235Г44 500,31 304,11 566.60 382^9 392,4 716,13 353,16 451.26 554,265 — ЦП?НТ неупру- го го соаротщ- деиия 0.038 0,08 0.14 0.16 0,16 0,17 0,19 0,19 0,21 0^2 0,31 0,036 0,09 0,11 0,15 0,15 0,16 0Д7 0,208 0,21 0J25 0т30 0,32 0,23 Примечание. Для резиновых эве- ментов со смазанными отборными поверх- поверхностями аначения модулей упругости, ука- занвые а таблвде, должны быть уменьшены в 2 раза.
90 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ эованнн осадки резинового элемента. По- Поэтому и расчет вводят pa6oiryio высоту эле* мента #1р, которая меньше его полной вы- высоты #р. Между полной н рабочей высотами име- имеется зависимость Яр*-Л,р4*Л/8, C.7) где А — характерный размер поперечного сечения резинового элемента (дяаметр или сторона квадрата): его назначают исходя нз условия Я1р ^ А ^ Ш^ Для экономии резины рааиер поперечного Се'«НН5 Л выбирают в пределах Я1Р ^ А Рабочую высоту резинового элемента вы- вычисляют по формуле в> C-8) ?д — динамический модуль упругости, определяемый .ро ^дашиш табл. 3.6. Жестность резиновых элементов в гори- горизонтальном направлении определяют по формуле а%7ТД сдвнга магериала Проверяется соответствие значений аЯ9 и Яа? значения* щх и ъ. полученным по АоР- муле (ЗЛ). ^ *"\ Общее кисло резиновых элементов си- системы внброязолйцнн определяют по фор* муле * у где S^ —площадь одного влемекта, При этом должно выполняться условие для ииадратяого и ?*- !,27 для круглого сечемий элемента. 23» При подборе резиновых алемектов за- заданных размеров с круглым, иолъцевым в кнадратиым сечениями общее число рези- резиновых элементов определяют в таком по- порядке. По формуле C.7) находят рабочую вы- высоту резинового элемента: определяют жесткость одного резинового элемента в вертикальном напраэлении ()]й; устанавливают количество резиновых эле- элементов л, которое должно быть не менее четырех, на условия * <(<7у J<7*ip); аайдеиное число резиновых элементов про- проверяют на прочность при условии N > >[{т + М)g\!Qu гле Q, —статическая на- груака наодниеР^Е^ задаваеная статическая деформация резиновые элементов. Сжимающее иапряжелне в элементах должно удовлетворять условию а = < [j 24. Определяют частоты собственных по- ступатвльно-вращательных колебания ви6"> роизоднрованнои установки. Если изолируемая машина с амплитудой воемущающе* Снды, не .превышающей WV Н> устанавливается на фундаментный блок, масса которого больше массы самой машины, то qacTOtbi собственных поступа- поступательно-вращательных колебаний можно не определять в случае, когда жесткость вн<5- роизоляторов под нагрузкой в горизонталь- горизонтальном направлении не больше их жесткости а вертикальном налраэлетш, т. а цж < цА и Я* < Я*, н расстояние D по пертикэли между центром масс изолируемой уста- установил (вместе с постаментом) и центром жесткости виброкзоляторов отвечакт усло- условию D < О,004«фш|1|, где 1т]п - шяи размер постамента в нлаие; о* «- *-«ж/wojt, а ша и Wo^ —соответственно уг- угловые частоты вынужденных н собственных вертикальных колебаний установки, Кооркннаты центра жесткости вдоль оси г определяют по формулам "f7 Zj **А- • где — жесткость щ> оси z ivo внбронао- р; *¦, yt, тц—координаты точек при- приложения реаиннн вибронзолктороа. Заменой индекса г ал х н у. получают формулы для координат центров жестхо- стк в направлении дг и у» Для виброиаоляторов, как правило, спра- справедливо условие qzt *- aq*i =- bqvi. В этом uiyqae все три центра лежат а одной точ- точке, так называемом главном центре же- жесткости, D соответствует координате г главного центра жестисстн в системе кооо- динат *л уо, zB. y При расноложелни центра ыасс внбро- нзш1ирооаииой системы и центра жесткости БНОронзоляторов на одной вертикали (что чаще всего имеет место) частоты собствен- собственных колебаний установки определяются по формулам: а) пря пертнкалышх колебания* V б) пря колебаниях в плосхоетн где \ С 2 2 'ИХ при колебаниях в плоскости кнерции установки за счет и постамента большей массы илн дополнительных масс я удаления их щего центра масс. 25 Определяют амплитуды выну^ колебаний внбронзолнрованной уСт< Значение амплитуд колебаний, П! ных по формулам C.3) я C.4), yTt используя следующие соотношений. тх / ^ г) при колебаниях э влоскостн ^о^оотно- сятелъно вертикальной осиг проходящей че рез центр масс установки: В формулах C.9)—{ЗЛ1) приняты сле- следующие обозначения: ?*» ^ Яы определяют по формуле{b,b)\Ru~^1<>и1{т + М)\Rx~ » V/ojt/(« + Л0 — радиусы инерции ус- установки относительно осей соответственно #о и *о> проходящих через ее центр масс, А*. '*, /w —см. формулу C.2); f^ q определяют ло формулам: ЛГ AT где ^x/r ^«i, q& — жесткости * «"-го упругого элемента в направления oceft дг*; z*; y0; JCo/, ««. У* — яоордикаты i-ro элемента н систе- системе координат Хо> %>, у<у Огиошсняе частоты воемушающего воз- воздействия к любой на определяемых по фор- формулам C,9)—C,12) частот собственных хо- лебаиин установки должно быть больше 2ХЬ. При этом необходимо выполнять тре* ог>4 я Otte*-V^/acT. (ЗЛЗ) Еелк какая-либо частота собстгеиных коле- колебаний не удовлетворяет указанному требо- требованию,' то ее следует снизить, осуществив для этого одно нлн несколько следующих мероприятий: уменьшить жесткость вабро- изоляторов; уменьшить % расстояние D; уменьшить приведенные плечи жесткости (приближением в нлане виброизоляторов к центру жесткостн); увеличить моменты * Практически всегда используются аиб~ роизоляторы с одинаковой жесткостью, т.е. (Ц Угочнеяные амвлнтуды При устайоакя на ня станков ! Р ОВ-30 . мш Орджоининдзевскии приедай опитаым рез V—.. ^«^. а.{)ч основные характеристкян опор ОБ представлены в табл. 3.2 и 3.3 При наличии у станка опорных — 310 Г?"?™ опорное при заказе опор Указ»
92 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ Внй{>дкэ4д1кнв стационарного оборудования 93 Z J ¦ 5 7 10 Ряс ЯЗ. Ноногржлша дм яодборж ооор («> ¦ loipn» ttf) врж усгдащке сткнтов: / — стяпки токарной группы, селя аа янг не jt-щяищ производиться обработка тяжелых дета- деталей со значительной теураввовешешюстыо или удар кии; став» фремрмой группы — горяаок- ь, р р кмшровальво-фроервые, зубофреэерлые; /' — станкя шлнфояалыюА Группы: плоско-, кругло-. ввутрп- и ргзьбошыфовадъжые врн плаваем Р«* верде перемещающихся углов; жсорлвввтно-рас- точвие (тяш, уеттаамнвавми* на три опорные точки; <ид«оад&-р*сточяы«; Ш — делитедьяые машины, высокогочлые еттнхн вря уровне золебавиА кысоком ные опоры преднееначены для установки станков с жесткими станинами, г, с стан- станков, у которых tfh « 4 -г- б, где ( — длина станка, А — нысота сечения станины; при этом ыасса стайно* должна составлять до 15 т. Опоры типа ОВ-30 подбкрают в следую- следующем порядке. .- 1» Определяют цоложение центра масс станка. Считая в первом приближении, что касса станна равиоиерко распределена по его объему, и условко разбнвая его на от- отдельные частя, форма которых может быть Рве. ЭЛф. Внбровзолврунлвдл снк>9« твпа 08 в б л —опора с проходил* бол тон; б — опора с упорным болтом; D% — ылк/сл маньяк и (габарит- (габаритный^ ди&метр опоры; ^ — высота опоры с» непо- непогруженном состоящей; d — дваиетр регудировоч- *ц-- аппроксимирована в виде параллелепипе- параллелепипедов и кубов, в любой выбранной системе координат имее»: *ц- = где Хц н, уд. к, г*, и — координаты центра масс; До»—-объем станка, соответствую- соответствующий i-ft его части; х^ yit Zt — координаты центров масс <-х частей станка; с — полный объем станки. 2. В соответствен с имеющимися в ста- станице станка отверстиями под фундамент- фундаментные болты выбирают определеннее коли- количество вкброкэолирующнх опор, 3. Исходя из того, что энброизолнрован- яый станок не должен терить устойчивость и что все опоры размещаются однотипна (между опорной плоскостью сгнннны и плоскостью опорной поверхности), опреде- определяют реакции опор. Для этого рассматри- рассматривают уравнелия статического равновесия. Для типовой схемы установки станков на внбр о изоляторах, приведенной на рнс. 3>11, указанные уравнения имеют вид: Pi -f- РЛ+> /Ъ G Р Р$—-опорные реакции внброизо- G — вес станка: т — масса — mg (a + Ь — с) = О, Pt, Р* Р л я торов; станка; (ЗЛ4) где а, Ьг с — расстояния, указанные на ркс, 3,11 (уравнение равенства моментов 3.14) кааисаио отаоентельно линий /—S]. к жесткость опор значительно мень- меньше жесткости станниы, составляют уравне- уравнения, описывающее деформацию опор в пло- плоскости, проходящей через центр масс (д. м.) н точку 3. При симметричном расположе- нкк опор отвосктельно продольной (попе- Z J г -! 0) 24 Рже. ц Ь*д ствлх» ¦ опред«лсяив реакцв! 9 J (о) в рвечетввв ввбрегалор стки- Ряс* 3.12. VcTpoicno вяб(»овзолвелв стшов: /^ основание лнбровзолягорл; 2 —мруговые опор- кие iMCTyiud, 3 — ребро жесткости: * —адрхняи крищка? $ — упругий резнвоньгё элемент; 6 — гидраашпеселй демпфер; 7 ~- регулятор высоты: 8 — станянА устанавлкваемого сганкв речной) оси станка, проходящей через центр масс, можно ограничиться уравне- уравнениями статического равновесия относитель- относительно продольной (поперечной) осп: At *- где Д/ — аертнннлыгая деформация опоры; ф -1- жесткость i*k оаоры. Так как жесткости опор qu q% \§ q3 нимаются одинаковыми, Рг-Pt а + Ь при Решая совместно уравненнн C.14) — C.16), опредаляют реакции опор. 4, Зная значения реакций опор по номо- номограмме (см. рнс. 3.9), с учетом группы стаиаа подбирают соответствующий тип виброизолирующен опоры. При установке на, вкб'ронаолнруюадос опорах токарных станков, на которых про- производятся обработка неуравновешенных за- заготовок, возникают ннтенсквкые колебания станка, поэтому необходимо производить их балансировку путем установки противо- противовеса. При установки станков яа перенрытннк нлн при интенсивные колебаниях основа- ннй с частотой, близкой к бобстяенноб ча- частоте колебаний станка на опорах, может наблюдаться резонансное уенлелпе колеба- колебаний станка. В таких случаях целесообразно Рве 9J3. Устройство — опорная алята; ? — явброоэодвто- ^ J — крышка корпусе; 4 — аодвкж- часть корпуса; 5 —пружиня; 6 — вепод&кжвяя часть корпуса: 7 — аиб- ровэолирующга
ЗАЩИТА ОТ 8НБРАЦНН Pic 5.14. Устройство нбронаолящш лебеда с J - «рележный J - оаоршЛ болт: 4 — осяовщ&е внброиэод*торя 5 — переставать станок на опоры другого типа (или типоразмера)» обеспечивающие изме- изменение елачеиия собственной частоты fo. Пря тяжелых режимах обработки (об- (обдирка, обработка стыкованных заготовок и т. п.) при установке станков на внбро- изолирую щах опорах может наблюдаться недопустимая раскачка станка или могут возникнуть а я о" рациа при мельших съема* металла, чем при установке на жестких опорах. В етих случаях необходимо изме- изменить режим обработки н (вли) переставить ста нал на опоры, обеспечивающие большее эначелие собствелиой частоты fD. Если эти меры не обеспечивают устойчивую работу станка, его следует переставить на жесткие опоры я зацементировать. Если периодическая сила нлн дернодече* скнй момент изменяются не по гармоииче- скопу закону, то их еледует разложить в ряд Фурье. Для приближелного расчета можно ограничиться только лерзои гармо- гармоникой этого ряда» Другие гармоники учи- учитываются дополнительными проверочными расчетами лишь в случае, когда PFi > F, пли ?Mt->Mu где Л, Ми Fi н Mi — амвли- тудиые значения перэой и i-й гармоник возмущающей силы и возмущающего мо- момента соответственно. Расчет вкброиаоляции оборудован ияг со- создающего импульсные нагрузки. Этот рас- расчет производится йо методике, наложенной в главе «Вибронзоляция фундаментов под ковочные я штампозочные ыклоты» Руко» зодства по проектированию внбронзоляцни машин н оборудования [3,9]. Конструктивные решения систем енвро- мзоляюш мшшн. На рис. 3J2—3.14 приве- приведены монтажные решения вибронзолкдни оборудования, наиболее распространенного в цехах машиностроительных эазодов. Гео- Геометрические характеристики опор следует брать нз табл. 3.3 или соответствующих ТУ Фундаментный блок под внброизолнруе- мой машкяой устанавливают в случае, если корпус машины имеет недостаточную же- жесткость (размещение внброизоляторои непо- средстееино под корпусом машины встре- встречает конструктивные затруднения); изоли- изолируют агрегат, состоящий из отдельных ма- шниг уст ел а сливающихся на одном основа- основании; увелитнвяют массу изолируемой уста- установки к моменты инврпкя, чтобы умень- уменьшить амплитуду ее вынужденных колеба- колебаний; увеличивают массу н моменты инер- инерции изолируемой устаноанк во избежание повышения частоты ее собственных коле- колебаний, которое вызывается увеличением же- жесткости вибронаоляторов, с тем чтобы устранить недопустимые перекосы установ- установки от временных статических нагрузок или уменьшить амплитуды собственных колеба- колебаний установок» вызванных ел уча иными уда- ударами (например, возможными толчками об- елужнвающего персонала при выполнении рабочих оперений), 3.4. ВИВРОИЗОЛЯЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ Расчет ннброиапляцнн рабочих меет про- проводят согласно ГОСТ 25571—82 «Вибрация. Основные положения методов расчета виб- роиаолищш рабочего места операторов са- самоходных машин». Рассмотрим случай по- поли гари он няеск ого возбуждения вябранкй, наиболее характерного ила машинострои- машиностроительных заводов, а также для иснытатель- ных стендов. Целью расчета виброиаоляцин рабочих мест является определение значений коэф- коэффициентов эффектнияости эабронзоляцин, значений амплитуд влброскорости (внбро- ускореиии) и ввбролер«мещения скденья от- относительно основания для каждой нз гар- гармонически л: составляющая полигармоннче- ского возбуждения; определение суммар» них среднем ад ратическюс хиаченнй внб^ скорссти (ускорения) в каждой стандарт- стандартной ОЕтавной полосе частот; сравнение их с допустимыми эначелиямн, установлен- установленными ГОСТ 12Л.012—78*. Ь7> Исходные данные по возбужден*» Исходные данные к расчету: масса сн- деяья mtl масса оператора пи* масса опор- опорной донструкцня Mt масса оборудования тол (если оно имеется>4 Данные во воз* буждеиню вибрации для различных кнде- магических характеристик движения осяо- ванвя приведены в табл. 3.7. Расчет осу- осуществляется в таком порядке. J. Задают число виброопор jV (пек Пра- Правило, 4, S или 16, но не менее 4). 2. Полбкрают стандартный тип вабронзо- 3. По данным табл. ЗЛ—3*2 илн ТУ на внброизоляторы определяют жесткость q к коэффициент греяия опор е> 4. Рассчитывают суммарную жесткость всех внбронзоляторов <72 *** <7^ 5. Определяют степень демпфировался ен- стем виброизоАяшш где mt -f m^ 4* М -f б. Вычисляют значения угловых частот возбуждении о>* = 2л fk H отношений ш*/а>*> где щ » 2я/о, А » I, 2, . *., л; fla4a"OilC4HtbI8aiOT КОЭФФ™елты пере- V[l-(*J [2D КП* Для D-0; 0,05- 0J; 0,2; 0,5; 0J: \2 * квлеСаннй рябочег0 Эакоа, оашсыьлющцй кннеивтвяескую Перемещу нпсм Скоростью Ускорелием * I ¦Р ¦ -»t ft \4tJMk1 I. 2, .... л = It 2, ..., л
96 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ. 19 7 5 s г 7.9 9,7 9,5 9J *Л 9A 1—¦ — ¦"TttH — ТТяВ?_ 7*- '/«III Л1 1 9, /9 R / i = f ¦ — г J7 W 7 S J Z I* V,9? 9,& 9fit ¦¦ i 4 ¦¦¦¦¦¦¦¦ 1 1 - 'I 7J ¦ ii 2n та ' 1 si' Of 1 ¦ ^ ... \ ! \ :: 9j . [ Item'. ¦-. в.ик!*!»! «*¦•'. *4i :<¦¦¦¦ ВТ 114 ^ Г 1 z ч S Рис, a. шенвв Гр*ф*кя дли определи*ни иоаффнциечтои перед*** КПх(а) ¦ /»o н степснк декифвроа&нна /> cictcuu б /# ¦ зависимости от отзо- 8. Определяют коэффициент эффективно- эффективности виброзащнты К» *« ]//СЯЖг 9-0предЕляютDг)т' (-§•)„¦ *«• Формулы для их определения в зависи- зависимости от исходных данных, характеризую- характеризующих кинематическое возбуждение, приве- приведены в та б л 3.8. 10. Определяют средкехвадрэтические значения скорости (ускорения) и логариф- логарифмические уровни скорости 1 (**\ . _ ^ [ ( <*2г " 1,41 \ dt2 20 ся суммарное значение вибрационных пара- параметров (их абсолютных значении, не уров ней) "он где иов = 5-10-8 м/с. Для составляющих, лопавших в одну стандартную октавную полосу1 опреДеляет- где к — колечестэо составляющих в-октав- ной полосе. Значения грагшчних частот стан- стандартных октаяных полос даны в табл, 3.9. 10. Полученные значения вибрационных параметров сравнивают с допустимыми зна- значениями по ГОСТ 12.Ш2—78* 11. При превышении норматизныл значе- значений в какой-либо полосе частот задают другие типы опор лнОо увеличивают нх число и расчет повторяют, Типовое конструктивное решение вибро* изоляции рабочего места дано на рис. 3.16. Размеры платформы LXB выбирают с уче- гом габаритов располагаемого на ней обо- 3.8. Формулу для определения характеристик движении кресяа оператора Способ описания движения кресла Исходные данные Формулы для о tips делении амдлнгул dt )m —) Перемеше- Перемешенном Скоростью Ускорением f dt г m т со dt 97 С ре д негеометр! - чеекая частота охтанной полосы» Гц Значения гранич- граничных частот ^~*- 3.9, Граничаые частоты 2 4 2,8-6,6 стандартных 5,6—11,25 октивных полос 16 11,25- 22;5 31,5 22^-45 i 63 4S-90 Рис. &I6. Устройство рудоваиия и удобства его обслуживания. Толщина платформы А определяется значе- значениями нагрузки, создаваемой оборудова- оборудованием и оператором. 3.5. ДИНАМИЧЕСКОЕ ВИБРОГАШЕНИЕ и нроектнроьапяе днннмнческкх ввброгнентелеЛ Динамические внброгасн- телн представляют соОой дополнительную колебательную систему с массой т и же- жесткостью qt собственная частота которой f9 настроена на основную частоту f колебаний агрегата, вибрации которого снижаются. Подбором массы и жесткости внброгасн- теля обеспечивается выполнение условия J VM та f (трением пренебре- пренебрегают). Виброгясителъ скнжает вибрацию за счет воздейстаия на защищаемый объект реакций в местах его крепления. Цель расчета — определение параметров динамического ниброгасителя массы т и жесткости q. Исходные данные к расчету: масса агре- агрегата с фундаментом Му кг; частота вы- пужденных колебаний f, Гц; отклонение числа оборотов привода от номявальяого числа оборотов Дл, %; собственная частота агрегата при установке его на фундамент fo> Гц, Расчет осуществляете* л следующем по- порядке. 1, Определяют значение частот (Гц) ва границах рабочей зоны по частоте вра- вращения; f^pt = f -f- Дп/100; ^.ж- *- f — — Дл/100. 2. Для полученных значелия частот по приложению б ГОСТ 12.L012—78* опреде- определяют допустимые значения амплитуд внб- роперемещения основания (рабочего места) 3» По известному значению собственной частоты агрегата находят соответствующий ей статический лрогнб системы, м, а„ *« РЯб^вГО =: ff/(M 4. Вычисляют значение параметра а = {уУусг на границах рабочей зоны по ча- частоте вращения: <г2 *- {у^г/у^; а{ « / Щ/У 5. Определяют значения параметра % = = fffo «а границах рабочей зояы. Xi 100
ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ 8ч6рокмнфвруюшяе оожрнпя л *Л7. Д«яакт«сЕЕЙ raciecx» с оюбоди Aim етеле- 6. Рассчитывают значение параметра внб- рогасителя ц *¦« т/М: l (ЗЛ7) 7. Рассчитывают еначение параметра внб- рогасктеля fr «¦ for/fa (где for — собственная (оаринальная) частота виброгаснтеля): (ЗЛ8) 8. Проверяют выполнение условия ji «? 0,05 -=- 0Т0& C.19) Если оно не выполняется, го изменяют либо параметры виброизол и ронянной системы Л{ и /0 путем увеличения их за счет усиления фундамента, либо режим работы системы (число оборотов л или An) и расчет повто- повторяется. 9. При выполнении условия C.19) по по- полученному значению р определяют массу виброгасителя т *• ]*Л1 10. По полученному значению ff опреде- определяют собственную частоту знброгаентеля, Гц, ft» *• hfo- 11. Определяют погребную жесткость виб- рогаелтеля qT *¦ (fcifarI'»- 11 Рассчитывают амплитуду колебаний груза гасятоля у^ относительно основной системы для верхней fa*px м нижней границы рабочей зоны Уст м L J a.jfl. Схема турбоагрегат» с дшшшчесши CJ2O) Получелное значение уЯ: сравнивают с до- нуствмым с точки зрении прочности креп- крепления внброгасителя. При необходимости короеитируют исходные данные, Конструкции внброгасктелей даны на рнс. 3.17 н 3.18. Применение динамических виброгасктелей практикуется на машинах с дискретным спектром вибраций» что ха- характерно для систем с периодическим воз- воздействием возмушдющах ска, в частности с электроприводом, у которого число обо- оборотов п *» соиа!. Динамическое гашение колебаний с по- помощью устройства фундаментов (основа- (оснований) применяется, как праввло, на уста- установках с высокочастотным спектром виб- вибраций с целью снижения как вибрации са- самих установок, так и рабочих мест обслу- обслуживающих их операторов. Фундаменты проектируют на этапе создания промыш- промышленных коывлексов. Установки машин с ди- динамическими нагрузками ка индивидуаль- индивидуальные вкброгасящие фундаменты производят- производятся согласно требованиям СНнП II 19—79 «Фундаменты машин с динамическими на- нагрузкам н. Нормы проектированиям Мето- Методика расчета фундаментов подробно рас- рассмотрена в скециальяой литературе [3.2]. За- 8И&Р0ДЕМПФИРУЮЩИВ ПОКРЫТИЯ И КОНСТРУКЦИИ Целью расчета вябродемпфвруюшлх по- покрытий является получение заллиных зиа- челяй коэффициента потерь за демпфиро- демпфированной конструкции при мкяиыиздаик мас- массы покрытия на единицу поверхности. По- Порядок расчета вибродемпфнрующих покры- покрытий определяется видом покрытия. Разли- Различают жесткие к мягкие однородные вибро- поглощающне покрытия [3.5]. Покрытия первого типа имеют значение динамиче- динамического модули унругостн ЕА ^ 10е Н/м2. Их действие главным образом связано с дефор- деформациями покрытия в направлении, парал- параллельном Демпфируемой поверхности, по* этому оин эффективны на ннэкях и сред- средних частотах. У покрытий второго типа ЕЛ < 10* Н/м2, и нх действие сияэаио с деформациями покрытия по толщине. Вслед- Вследствие этого они эффективны в высокоча- высокочастотном диапазоне. Однородные жесткие покрытия выпол- выполняются из однородного полимерного слоя, жестко связанного тонкой каеезоб прослой» кон с поверхностью демпфируемого метал» лвческого материала либо нанесенного иа нее и затем отеерждеаного. Возможно нс- нользокянне многослойных жестких покры- покрытия. В этом случае между слоями вябро- демпфируюшего материала помешают елой жесткого легкого материала, увеличиваю- увеличивающего деформации покрытия, а следователь- следовательно, и нх эффективность. Такой слой может быть предусмотрел в однослойном жестком покрытии между демпфируемой поверх- поверхностью и вибропоглощаюшнм слоем. Мягкие покрытия чаше всего выполаяют- ся на резиноподобиых материалов нив пла- пластмасс. Широкое рз сп ростра некие получили ар- армированные покрытия. Они состоят нэ тон- тонкого внбрапо глотающего слоя, в котором лронеходит однородная по толщине слоя сдвиговая деформация, и промежуточного армирующего металлического слоя, испыты- испытывающего при нагибных деформациях оон- струкции растяжение и сжатие и «удержи- «удерживающего» при этом вибропоглоишюшни елой, вынуждая тем самым его к дефор- деформации сдвига C.1Ь Для вибродемпфирования тонкостенных конструкции применяют многослойное ар- мнроэаяное покрытие, состоящее из чере- чередующихся тонких елоеи внбропоглошаю- щего материала и металлической фольги. Число пар слоев составляет 3—]3 и зави- зависят от условия применения покрытия и грео"уемон эффелтнвиосги. Модуль упру- упругости знбропоглощающюс слоев должен быть мал, поэтому используют специальные мяг- мягкие полимерные материалы. Недостатком армированных вибропоглощаююих покры- покрытий является резонансный характер их ча- частотной характеристики. Воеможно использование слоеных внбро- демпфнрованных конструкций (металл — вибролсмпфнрующий материал — металл). Расчет однородных жестких покрытий. При расчете кскольэуются следующие ис- исходные данные: ?, и ?2 — «ответственно модули упругости демпфируемого конструк- конструкционного материала н материала покрытия; о\ и ^^соответственно толшина демпфи- демпфируемого конструкционного материала и ма- материала покрытия. Расчет осуществляется в следующей по- ел е довательн ости. Ь По табл. 3.10 выбирают аябропогло- щающня материал жесткого покрытия с учетом его эффективности до температуре R.5, 3.7, 3.8]. 2. Определяют коеффшшеит потерь кон- струкяии» демпфированной жестким покры- покрытием [3.8]: («О где i\t — коэффициент потерь материала по- покрытия; a**EilE\\ $**Ъ*/$1> Если вквад внбропоглощах>ихего слоя ма- материала в суммарную жесткость мал (В? « ^ Ыъ < в\ *»* ?j/i), то суммарный коэф- фацнехт потерь где / — геометрический момент инерции от- относительно нейтральной влоскоств иагнба демпфированной конструкции; Е3 — опре- определяется ло данным табл. 3.10. При большой толща не покрытия, когда 1\ н ?А?/ Как правило, 0 принимается равный и в расчете принимается соотношение C.22). На рис. 3.19 предстаалена зависимость / в Функции Р для разных о, поэво- ляюшия упростить процедуру расчета по формуле C,21). Расчэт двухсловных жестжях покрытий* При расчете нскользуются следующие ис- исходные данные: т\ь tij, т\9 ^коэффкнденты потерь материалов демпфируемой конструк- циир вибропоглошающего и промежуточного 41/It
100 ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ вокритм * к^котрукцвя 101 х. «с * х а. а л о я «•5 5 a *. л ill* i 3 ЕС р » cd v л ч о я * 5 8» Я * Й * О о 3 ч 6 о-в* о о « х 2 4 Н щ к о гТ| о п о о о к о в) S h р а л в О 4 > > а* О м *° I О Ed О. А si 3 1 5 я 8 2 + Т' г i i о 8 if о + 00 <J0 DO 0 I I I I 3SS 8 В , т ¦ о о о « rt й я uuuu ** «> * II II 3 СО а о о ко о о оо * * - ¦ CD W <D Рь в <« в о о о о - . . . — до л л Ь о оо Е оо I ^ О да | •а я д ^ S 2 о о 5 о ч S* О W С ев «7 ч 3.1 К Характера стека мдтеркало! jean промежуточных слоев многослойных покрытий Матер! a JU Коэффицяеят потерь л Снлааы магния Свлавы меди ХаЙдаметы (сплавы Ni—Со» Со—Ти Си—Ni) Сплавы маргаина * •шг _ Текстолит Сталь *• Алюынавн ** 0р1б 0,01-0.06 035 Ю—10"* * В зависимости от амплитуды ко- колебаний температуры. ** Коэффициенты потерь ста льны* и алюминиевых конструкций изменяются в пределах 10 —10 , уменьшаясь с ро- ростом частоты колебаний, В тонкостенных конструкциях потери больше, чем в толсто» стенных. слоев соответственно; б{ — толшипе демп- демпфируемой конструкции (иластнны и т. п.); 62 *- толщина вибрологлощающего ело я; 5а —толщина промежуточного слоя: а*« *¦ В%1?\\ а* = Ез1Ё1 — относительные мо- модули упругости: Elt Еъ Ег — модуль упру- упругости материн л а демпфируемой конструк- конструкции» вибропоглощаюшего и промежуточного слоев соответственно. Расчет осуществляется в елелующем по* рядве. 1. Задаются материалами для вкбропог- лощающего н иромежуточиого слоен. Опре- Определяют нх вязкоупругне характеристики материалов (ем. тебл. 3.10 « 3.11). 2. Исходя нэ конструкционных сообра- желий, за кают параметры 6з и Йа. 3. Вычисляют расстояние R нейтральной плоскости нагиба от снободаой поаерхно* ста демпфируемой конструкции (нл а станы к т. п,). 4. Рассчитывают моменты и нераин пло- площади поперечного сечення демпфируемой конструкции /|, нибропоглошающего /з я промежуточного fs елоев - Ю* - (о 5. On редка я ют ожидаемый коэффициент потерь демпфированной конструкции- 6. Варьируя зкячения 6з н 53 н материал внбрологлощающего и промежуточного елоев (Лз и ?3)р определяют оптимальные параметры конструкции, при которых его масса на едянкцу поверхности минимальна [ ) ^ + ф*) Расчет а рмнро венных внбродемпфкрую- щнх покрыкяА. При расчете используются еледующае исходиме данные: толщина 6у я модуль упругости ?[ материала демпфи- демпфируемой конструкции; толщина 62; модуль упругости Et материала вибропоглощаю» щего елоя; толщина 5^ и модуль упругости ?j материала армирующего слоя; f — ча- частота колебаний, ва которой наиболее вы- выражена вибрация конструкций. Расчет осуществляется в следующем по- ряд кв. 1, По табл. 3,10 подбирают материал внб- ропоглощающего своя, а по табл. 3.11 — материал армирующего слоя и опрелеляют нх вязкоупругие характеристики {Ег> Ей fh). 2, Рассчитывают значение модуля сдвига вибропоглощаюшего слоя, Н/м2р С?2 = О.АЕ* (где 0,4 — коэффкяиент Пуаосока). 3, С учетом толщины демпфируемой ион* струкцнн задают значения &?> 6» 4, Рассчитывают максимальное значение коэффициента потерь за демпфированной конструкции [3.8] где 5. Определяют частотур на которой виб- родемпфнроваияые конструкции дают мак- максимальный эффект: ь
3 В И 1 I 3 Э 1^1 -•¦ I I п о ев •в Г о о Hi 4» a. 1*-° g I* 3 Ok a» К E^^*S II ж j й *eiu и X S E {И ТЭ П л » рл о в: ? Oft ю* 33 *¦ Б в 3J2. Характеристика армнрующых внбродемпфйрующих покрытий Тип покрытии Армированное Однослойное арыиро- н а и иое в ибропоглотам- щее Основная пластина — вибропоглощаютая про слойка ¦— армирующая накладка Армированное Многослойное армиро- армированное в нбро по глотаю- глотающее Армированным иибро- демпфирующии матери- материал АМП* покрытия, натери^лы Сталь 4 мм —АГАТ 4 мм— сталь 1 ми Сталь 6 мм — резина 6 мы — сталь 0,5 мм Сталь 6 мм — резина 6 ми —сталь 0,5 мм Сталь 2 мм—два ли- листа фольгоизола (один лист: изол 0,45 мм— фольга 0,17 мм) Сталь 2 им — четыре листа, фольгоизола (одни л кет; изол 1,5 мм — фольга 0,0В мм) Дюраль 1,4 мм — *а- стика; СКЛГ 0,3 мм— фольга 0,08 ии — иастика; СКЛГ0>Зим— фольга 0,05 ми Сплав АМГ 2 мм —са- моадгеэнонкын пленоч- пленочный материал онаонит 0,4 мм — сплав АМГ 2 мм Сплав АМГ 1 мм — ви- понкт 0>3 мм — сплав АМГ 1 им Сплав АМГ 2 мм- вн- покит 0,5 мм— сплав АМГ 2 мм Сталь 1 мм —мастнч- иое покрьггне до & мм ГОСТ, ТУ ТУ 38-105984-76 ТУ 36-105984-76 ТУ 6-596-16—75 ТУ 6-05-291-111—77 ГУ 6 06-291-Ш-77 ТУ 6-05-291-Ш-77 Мастика по ТУ &-10-1812-81 Частотный Анализов эффектив- эффективности» Гц 100—10 000 50 — 10000 300-5000 100-5 000 10-10000 До 1 000 До 5000 100—10000 100-6000 100-10 000 100-1000 Температурный диапазон эффективности, •С 10—60 (-5)-(+30) 5-40 10-50 (-20)- (+70) Ниже 0 Ниже —10 16—60 5^40 15^50 (-40Ы+Э0) Относи-» тельн*н иисса покри- т«н, % 24 21-23 21-23 30 70 1.3 8,5 5.7 41,3 Прниернан область приыенеинн Строительные конструк- конструкции, фундаменты под машины н механизмы, не нти л я цио иные короба^ внутренние перегородки То же Конструкционный мате- материал для несущих кон* етрукцнй, перегородок» воздухоыодов, кожухов и др. То же » Газопере кач ни ающне агрегаты * Покрытие проходит экс пери ментальное исследование. <1 зс 4 к
104 ЗАЩИТА ОТ ЬМБРЛЦНН шин эффект 138]: струхцнн на частоте /га.х Чтах = [3.8]: 1) где а — параметр, определяемый по гра фику на рис. 3,20; 02 — относительная тол шина вибродемпфирующего покрытия, {Ц 6^ 5, Вычисляют значение максимума коэф фициента потерь заде и пфнрова негой кон 6, Варьируя значения 6|, 6t, 63, а также в нбр о поглощающий материал ?2 я мате- материал наружных слоев Е1у Е^ определяют оптимальные параметры конструкции с ми- минимальным демпфированием на частоте ко- колебаний f, при которой масса покрытия на единицу поверхности минимальна. Глава 4 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Источниками шума на машиностроитель- машиностроительных предприятиях являются: производствен- производственное оборудование {станочное, куэнечно-прес- совое и т. п.); энергетическое оборудова- оборудование, компрессорные и насосные станции, вентиляторные установки, трансформатор- трансформаторные подстанции; продукция предприятия — при ее испытаниях на стендах {двигателя внутреннего сгорания, авнзаконные двига- двигатели, компрессоры и т. п.). В зависимости от физической природы возникающего шума они подраздазяются на источники механического, аэродинами- аэродинамического, электромагнитного и гидродинами- гидродинамического шума. Снижение шума на рабочих местах должно достигаться прежде всего за счет ахуствческого совершенствования машин — улучшения их шумовых характе- характеристик. Шумовые характеристики (ШХ) источ- наков шума (И1П)—октавные уровни зву- звуковой мощности (УЗМ) Lp, дБ, и показа- показатели направленности нвлучення шума О, дБ, или предельно допустимые шумовые характеристики (ПДШХ) должны быть укцзаны в паск о рте на лих, руководстве {инструкции} по эксплуатации или другой сопроводительной докумевтацни» При от- отсутствии таких скеденнн необходимо поль- пользоваться справочными данными по шумо- ным характеристикам применяемой мзшн- иы или ее аналога. Сведения о шумовых характеристиках различного оборудова- оборудования и машин, а также методики инженер- инженерного расчета этих характеристик приведены в работах [4.2. 4.5, 4Д 4Д 4.18, 4.21]. 4Л, КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА Средства защиты от шума, применяемые на машиностроительных предприятиях, под- подразделяются на средства коллективной за- защиты (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ). Классификация средств коллектив- нов защиты приведена яа рис. 4.1. В главе рассмотрены методы расчета я основы проектирования средств эвукокзо- лкцни, звукопоглощения н глушителей шума. Разработка или выбор средств защиты от шума производится на основании аку- акустического расчета, включающего выявле- выявление расчетных точек (РТ), для которых производится расчет, и установление до- допустимых уровней шума для этих точек; опрниеленне ожидаемых уровней звукового давления {УЗД) L, дБ, я РТ до осуще- осуществления мероприятий по снижению шум л и требуемого снижения УЗД ALrp в расчет- расчетных точках. Расчетные точки выбираются на рабочих местах в проазводствевиых помещениях или на территории предприятия на высоте 1,2—1,5 м от уровня пола, рабочей пло- площадки или планировочной отметки терри- территории. В помещении с одним источником шума или несколькими нсточиазамн с оди- одинаковыми октавными УЗД выбираются две расчетные точки: одна —на рабочем ме- месте в зоне прямого звука, созываемого источником шума, а другая —на рабочем месте, расположенном в зоне отраженного I Средства комехтидмви защиты от I I 1 - 1 г 1 Кабины? Кожуха \ Щюинлоцемо* \ ! д&яиирд* 1 тел» Лосор$~ \ рtan0т- \ Кйнбин*- робии- ные . 4.1. Средств* ходлектидноЛ эат«ты от шум а на путл его распространения
106 ЗАЩИТА ОТ ШУМ Л звука. В помещениях с несколькими раз- разными по октавиым УЗД источниками шума {разница более Ю дБ} в зоне прямого звука выбирают две расчетные точки: на рабочих местах у источников с наиболь- наибольшими и наименьшими УЗД. 4.2, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЖИДАЕМЫХ УРОВНЕЙ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ И ТРЕБУЕМОГО СНИЖЕНИЯ ШУМА Ожидаемые УЗД и расчетных точках до осуществления мероприятий по снижению шума опредевяются в зависимости от взаимного расположения этих точек и ис- источников шума для каждой на восьми ок- тааншс полос со среднегеометрическими ча- частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Ниже рассматриваются наиболее типичные случаи дли машиностроительных предприятий. А. Расчетная точка находится в поме- помещении с одним источником шума (рнс 4.2, д, б). Октавные УЗД опреде- определяются по формуле L = 10 4/8), DJ) где Lp — октавный УЗМ источника шума, дБ, определяемый нз паспортных характе- характеристик ИШ н по другим данным; к — коэф- коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля н принимаемый по графику иа рис. 4.3 в зависимости от отношения расстояния л м> между АЦ ИШ ¦ и расчетной точкой к максимальному габаритному размеру lm*%, мг источника (при г > 2/™ ж* « I); Ф — i Акустический центр (АЦ) источника шума, расположенного иа полу (стене), со- совпадает с проекцией его геометрического центра и а горизонтальную плоскость пола {вертикальную плоскость стенки). X J МШ АЦ «) tmax ^ S ч ,„„),,,I "''ft t) У/'///////7//////////AY///7////?/s Pmc. 4.2. Схемы рллпадожеяи* нстхмюгко! шумя я рас чети ы ж точ«* Определение ожримеммх урошпск звукового дявдеяяя 107 п \ формуле -a), ltQ Ряс. АЛ. Гр*фшк дли аирсделстг та м фактор направленности ИШ. определяемый по опытным данным; для ИШ с равномер- равномерным ввлучекнем звука Ф = 1; S —плсшшдь воображаемой поэердностн правильной гео- геометрической формы, окружающей ИШ при равном удалений от его поверхности н про- ходящей через РГ, м2; если г < 2tmhXj то S зависит от формы выбранной поверхности, например для прямоугольного параллеле- параллелепипеда <рис 4.2, fl) S =-» 2{lmKX4-2a)h + + 2{1 + 2а)к+{1мХ + 2а)A + 2a)-t если г > 2^„. то S — Q^ (рнс. 4 2,5), где Q — пространственный угол излучении, величина которого зависят от местоположения ис- источника шума: Q == An — в пространстве (на колонне в цехе); & = 2я — на поверх- поверхности пола, перекрытия, стены; 2 = я — в двухгранном угле, образованном ограж- ограждающими конструкциями; Q « я/2 — в грех- гранном угле; 5 — постоянная помещения. ч\ определяемая для соразмерных помеще- помещений, у которых отношение наибольшего размера к наименьшему не более 5, по где Son> — общая площадь ограждающих поверхностей, м2; а — средний коэффициент звукопоглощения в помещении [4.15]; для октааных полос с частотами 63—1000 Гц а ^ «от где &о — средний коэффициент зву- звукопоглощения ограждающих поверхностей помещения (находят по табл. 4.1); дли октавных полос с частотами 2000—8000 Гц а вычисляют по формуле л —»1 — < I — i ) р; здесь m — показатель затуха- затухания звука 9 воздухе на единицу длины, 1/м. определяемый по табл. 4-2; /ся — средняя длина свободного пробега звуковых волн в помещении между последоватедьяммн от- отражениями, определяемая как /ср -» 4У/5ОГр (где У— объем помещения, м*у В. Расчетная точка находится в помеще- помещении с несколькими источниками шума (рис 4.2гв)> Оятавные УЗД определяются по формуле где Д^= 10 " можно определять по та<1л- 4.3, положив Ln ^ k; Lptu xi, Фг $tt, Я~то же, что в формуле DЛ), но для /-го источника шума; /п — количество ИШ, ближайших к расчетной тоеде, т. е, источ- источников, находящихся на расстоянии n ^ ^ ЗГп,^, где г^п —расстояние от ЯГ до АЦ ближайшего к ней ИШ, м; п —ойщее 4Л, Средний коэффициент иуяопогяощення поверхностен помещения Ткп поу«щеяня Машинные залы, генераторные, ис- испытательные стеидыг вентиляцион- вентиляционные камеры, цех я предприятий пи- пищевой промышленности с огражде- ограждениями, облицованными моющейся плиткой Механические и металлообрабаты- металлообрабатывающие цехи; цехи агрегатной сборки в авиационной и судострои- судостроительной промышленности Цехи деревообработки н предприя- предприятий текстильной промышленности; посты упр а влен ия; ла бор атори и; конструкторские бюро; рабочие по- помещения управлений Среднегеоысгрвчсская частота октааооя полосы. Гц 63 0,07 0,10 0,11 J2S 0,08 0,10 0.11 250 0г08 0,10 0J2 0г08 0.П 0,13 1000 0,08 0,12 0,14 2000 0,08 0J2 0,14 4000 0г06 0J2 0Л4 2000 0,09 0,12 0,14
108 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Ояределеяне ожидаемы* уроигсД г»уковогв дижеи»» 109 4,2. Показатель затуханая заука. в аоэдухе л», 1/лс, при температуре 13—20* С Относательиая платность воздуха. % 30 35 40 45 50 55 60 55 70 75 60 90 Среднегеометрическая частота активной цодосы. Гц 125 0,00015 0,00015 0Г00015 0,00014 0.00014 0,00014 о,ооон 0,00014 0,00014 0,00014 0,00014 0,00014 260 0,0003 0,0003 0,0003 0,00029 0,00029 0,00029 0,00028 0,00026 0,00028 0,00028 0.00028 0Г00028 0,00064 0,00062 0.00060 0.00059 0,00068 0,00067 0,00065 0,00055 0,00055 0,00055 0.00055 0Г00055 1000 0,0012 0,0011 0,0010 0,00095 0,00080 0,00075 0,00070 0,00065 0,00063 0.00051 0,00060 0,00068 2000 0.0032 0,0028 0,0027 0,0025 0,0024 0,0023 0,0022 0,0021 0.0020 0,0020 0,0020 0,0020 4000 0,0095 0,0082 0,0075 0,0065 0,0061 0,0057 0,0055 0,0050 0,0051 0,0050 0,0049 0,0048 8000 0,0340 0,0290 0,0270 0,0230 0,0215 0,0 \ 90 0,0182 0,0164 0,0156 0,0142 0,0138 0,0124 S-fc1 число принимаемых в расчет ИШ (с уче- учетом коэффициента одновременности работы- оборудования). Если в рассматриваемом помещении уста* новлеко несколько одинаковых ИШ, то ожл-> даемые октавиые УЗД от всех источников в расчетной точке ооределяют по формуле , v ей An \ D.3) где LP9 — октааныЛ УЗМ, излучаемой од- одним источником шума, дБ; т — общее ко- количество ИШ. В. Источник шума расположен в смеж- смежном, с изолируемым помещении илн не- несколько источников расположены я смеж- смежных помещениях (рис, 4.2, г). Шум прони- проникает в изолируемое помещение через ограж- ограждения (перегородки, перекрытие) н эле- элементы атих ограждений (очна, двери, от- отверстия). Октавные УЗД и расчетной точке изоли- изолируемого помещения определяют по формуле D,4) нии, например в помещении № 2; LP JO ]g сум Lp\ Вш сум при одаом источнике i — постоянная соответ ственно шумного и изолированного поме- помещения, м2; Son, i — площадь рассматривае- рассматриваемого ограждения илн его элемента, м2; Rt — звукоизоляция этого ограждения или элемента, дБ, определяем а и по данным п. 43. Г. Источник шума—радиальный венти- вентилятор НШ1 {рис. 4.2, д) находится вне рассматриваемого помещения. Шум нентн- лятора распространяется по воздуховоду и излучается в помещение через одно или несколько воздухораспределительных уст- устройств (решеток). Октавные УЗД в расчетной точке при проникновении шума и помещение через одно воздухораспределительное устройство сети *-¦ через п воздухораспределительных уст- устройств где л — количество ограждений и их эле- меятов; L< —октавные УЗД в расчетной точке, создаваемые звуком, прошедшим че- через рассматриваемое ограждение или его элемент: + 10 D7) Зй + 6, D.5) где Lp — суммарный октавныи УЗМ, нз- лу чаемой всеми источниками, находящи- находящимися в рассматриваемом шумком помеще- помещегде LP — октааный УЗМ вентилятора, из- излучаемой а воздуховод нагнетания или вса- всасывания; дБ; ALp — суммарное евнже- нне УЗМ источника шука на пути распро- распространения шума в элементах сети до выхода в помещение, включая потери Я л л 5Г Я V л о а а Я bd Щ - се CD - О о 11 < ОО «о * С* rt" СЧ сч to 3 о о о 00 00 — «ч оо со rt со со ъъ ф т — м о а СЧ СЧ со со сче! О О «с ?2 tO СС оо eOrt оо -.^ о 00 га Lctf о IS я о сч с*$ о U> о сч о о 1,6 < о о со о rt о 00 ъ rt (О о л о о сч rt о (А CS ь сч о (О со о о со о rt ¦ <о о о ¦в о СЧ rt о сч о и» о СО о со о ю о 00 е о «о ь ю о СЧ сэ ю о IB о о со о во о со со о сч со" о р» о сч о ч о со к о 00 о со со «о о о о сч о о сч о о <0 м о да о GP о <п <о о ¦ о ¦ о сч rt о сч о сч в о 0» о со ¦ о аи оо GO 00 —f —f оо со со OQ оо е — сч сч «rt о — оо с*сч оо сч сч е — оо о о rtrt о - о о о со о <о о «ч с? сч rt о с< о сч о СО ¦0 о rt и о VJ VJ S'J VJ С^ t^ VJ V1^ I^J CT3 tTJ р] — 0,16 <x о вч о" ОРЭ2 t« о из о ел <о о" о ч 1 о 13] о 1 о to о 1 о сч о 1 о со о 1 о о о И 1 о о 'о'о о1 сч о 1 1 о о сч rt о" 1 о о сч о N 1 1 о о - «1 ( 1 1 о о ю о' 1 о rt СО о 1 о СЮ о" 3 f < 1 о rt to о ч < 1 о <ж> о j о со о 1 о СО о га о сч о г» о сч о л о сч о о о 1 о я " 'о со о о ОО о 1 1 1 ООО о. со т> ¦ 1 о со о 1 о to о Ч> 1 1 о ¦ сч о" 1 о сч 1 о еч со о' 1 о о 1 о со о IB о ю о* а 1 еч о J о сч о 'о о 1 о чф о 1 1 о о W . f о г о 1 о оо о •• ч 1 о ю о* • 1 1 о rt о о оо о" о 1 о о 1 о ю сч о о со о о < 1 о о Э 1 о из сэ О <В 1 [ 1 о о to о 1 о со о еЗ о А 1 1 о оо о t о о о СО о" 1 А. о t о ю сч о ы о еч со о 1 о 1 о ю 1 о со о >» 4 1 о о ft « Ь 1 J I ООО с*- в t 1 о со о I* < 1 о о о I о СЧ о и - 1 о со о » о СО о я о о < ¦> о 1 1 оо \п сч о Й о Л 4» 1 1 оо ,32 < о т ° в. — 7 Т оо со rt оо Т 7 оо СО <о о о 1 о о 9 о 1 сч о S о СО о 1 1 1 ООО о в> е 1 о ю о" о" ¦*• о о'о •л о < 1 1 оо rt СО о • « 'о а? о из о :> о 33 о" о 'о'е СО о о" В 4» — ! 1 1 ООО ео да о 4у « О) If &s 5 ± я •*• q. ef ? я а -55 a- a 4-4 0) в Я *° Я -, о ч S л Я г4 ^ ^М ^J ^^^ ^ 3 S S
ЗАЩИТА ОТ ШУМА Определение ожидаемых уро*м! »f*oaoro 111 4.4* Снижение октавпых УЗМ AtpT дБ> на 1 т длины прямыж уча сто» металлических воздуховодов прямоугольного к кругллго Поперечное с стенде воадуховод* Прямоугольное Круглое Гкдрайля* яесхнй дк*метр, 75—200 210—400 410-800 3 [0-1600 75-200 210—400 4Ю-800 810^1600 Среднегеометрически я частота октяаыой полосы, Г^ 43 0,6 0.6 0,6 0,45 0.1 0г06 0.08 0,06 125 0,6 0рв 0,6 о,э ол 0J 0,08 0,08 250 0,45 0,45 0,3 0,15 0,15 0,1 0,06 0г08 500 0,3 0,3 0,15 ол 0Л5 0Л5 0J 0,06 1500 0,3 0,2 0,15 0,08 0,3 0,2 0,15 0г08 2000 0>3 0,2 0,15 0,08 0,3 0,2 0Л5 0Р08 4000 0,3 0,2 0,!5 0г08 0,3 0,2 0Л5 0Р08 8000 0,3 0,2 0Л5 0,08 0,3 0? 0Л5 0,06 Л Снижение оитавиых УЗМ дБ, в яршчоугодьяых яоадуховодов .в. Снижение октаипых УЗМ ALp. дБ, в плавных воадуховодов Ширкяя ново Р«Т а, ММ 125 250 800 1000 2000 Средцетеометричвыия частот* ОХт««ИОЙ ПОЛОС Ы, Гц S3 0 0 0 1 5 125 0 0 1 5 7 250 0 1 5 7 5 500 1 5 7 5 3 IDQO 5 7 5 3 3 2000 7 5 3 3 3 4000 & 3 3 3 3 8000 3 3 3 3 3 ?Хирялщ пово- поворота. мм 125-250 260—600 610-1000 [ 100—2000 03 0 0 0 0 Среднегеометрическая 125 0 0 0 1 окт SOD 0 0 1 2 в в но 500 0 1 2 3 >ft полосы. 1000 1 2 3 3 2000 2 3 3 3 «сто- Гц 4000 3 3 3 3 га 8000 4 3 3 3 4*7. Предельные размеры воздуховодов Сре дхегеометрвчес кл* тотц охладел полосы, Гц Меньший размер пер- аого я о ходу звука поперечного воздуховода, 63 5000 123 2500 2S0 1400 500 700 1000 400 2000 200 4000 100 эооо 50 4.&\ Снижение октавпых УЗМ \LPl дб, or открытого юнца воздуховод* мл я решетгн Диамегр воздуховода или корень кыдр4тйый ДЭ ПДОЩ4ДЙ прйноугодьвого •оздухолода или решетки. ММ 25 50 100 160 200 250 315 350 400 450 500 630 710 800 1000 1400 2000 Срсдвегеометрячесхм час-готе октааной полосы. Гц 63 37/24 31/22 24/19 20/16 18/14 16/13 14/П I4/U 12/10 12/8 11/8 tO/7 8/6 8/5 6/4 4/2 2/0 125 31/22 26/19 18/14 14/10 13/10 11/9 10/7 8/6 7/5 6/5 6/4 5/3 4/2 3/2 2/1 1/0 0 250 25/19 20/15 13/10 10/7 8/6 6/4 4/3 4/2 3/2 2/1 2/1 1/0 1/0 0 0 0 500 19/15 14/10 8/5 4/3 3/2 2/1 1/0 1/0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 IDO0 13/10 8/5 3/2 1/0 I/O 0 0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2000 4000 8/6 4/2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3/2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 где т* = FJFi — соотношение площадей поперечных сеченяй воедуховода, (больше* к меньшей); б) при размерах поперечного осяеняя воз- воздух оводл, разных или больших указанных в табл, 4.7, l01gm,r прн tn* > I; ^0 прн тв < |r Примечание» В числителе дано сннжеане УЗМ для воздуховода, выступающего а цомещеяке, а й знаменателе —расположенного заподлицо со стеной. отражения от первой (по ходу звука) ре- решетки, дБ; где Ый-сяи- женне о главных УЗМ в отдельных элемен- элементах сети {и* прямых участках, поворотах, разветвлениях изменениях сечения, ори от- отражении от конца воздуховода или ре- решетки), определяемое для прямых участков, поворотов, открытых концов воздуховодов или решеток по табл. 4.4—4.8 14Л6]; Ф — фактор направленности излучения источни- источников шума по отношению к расчетной точие; для решеток Ф ** Фр принимается по кри- кривым на рис. 4.4; 5 = Q/4 Если источник шума— осевой вентвля- тор, кондиционер И Ц/2 находится в тон же помещении, что и расчетная точка, то октавные УЗД определяют по формуле D,6k принимая Д?р =0г Снижение октавных УЗМ при резком из- изменен ид поперечного сечения воздуховода— сужений нли расширении— зависят от ча- частоты н размеров поперечного сеченяя воз- воздуховодов: а) при размерах поперечного сечения воз- воздуховода меньше указанных в табл, 4.7. - 10 Прн плавном переходе воздуховода от одного сечения к другому снижение октав* ных УЗМ не учитывается. Снижение охтавных УЗМ в разветвлении воедуховода (гройннке нли крестовине) 10 ]g 'от* ( гд« 2] ^отв — суммарная нлощздь попе- поперечных сечении воздуховодов всех ответа- ленийг м1; Р„щ t — площадь поперечного се* чення воэдуховодн отдельного ответвленяя, ма; /71Я = FfFотв i — соотаошенке площадей сечевий воздуховодов; F — площадь попе- поперечного сеченая воздуховода перед раз* ветплением, м*. Если воздуховод в разветвлении повер- повернут на 90*, то к снижению октавных УЗМ в разветвлении, рассчитанному по формуле
112 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Z 1 П -Hi В ч ¦ ! i а ¦^ ^" -"" аи 7 i^»4 9 Ю00 - ¦ м 9*0ш j с ';= *¦¦ - >г* 1 IH^H • к «•* — = ;¦ м * ¦ ^Н I ¦ $ 70 2 2 45 7 WO 13*5 1*300 Рмс. 4.4. Фшстор ияярлвлежиоетя Фр щж йзлу*е- а — решетка в центре комяагы: 6 — peotencft ь центре стены; * — решет&а ябяязя ре^рл; г — решетка а^лкам углв; Р^— дрйаедйвиыЛ размер решетг. и; / — средк^геон^трячесхая частота. Гц» в —угол между осьл решети я и наоравле- «лем на РТ D,8). необходимо доб-авять снижение ок- октав пых УЗМ в повороте, В результате отражения звука от от- открытого конца воздуховода кля решетки происходит снижение шума, олреденяемого по табл. 4,8 [4Л6]. Д. Расчетная точка находится на терри- территории предприятия (рис 4.2.5). Шум из- А-А лучается через выхлопные и воздухоеабор- иые устройства аэрогазодикамкчесхнх уста- установок, а также через стенки подводящих какалов. Октаэные УЗД в расчетной точке опр^двляют по формуле L = Lr — iblgr+G — lOlgQ-^ДЬ, D.9) где Lp — охтавный УЗМ, излучаемой ис- источником в канал, дБ; г — расстояние от центра выхлопного или воздухоэ а борного отверстия, середины подводящего какала, м; показатель направленности G, дБг мо- может быть определен по рис 4.5. &ЬР — ска- жен не УЗМ на пути распространения шума от источнике до места излучения шума н атмосферу, определяемое для случая из- излучения шума через выхлопные кли воэду- лозабарные отверстия как &Lp=ALp сети [см. формулу <4.6)], а при излучении через стенки канала по формуле где kLp— снижение октавных УЗМ на пути распространения шума от источника до начала канала площадью наружной по- поверхности 5„ н площадью поперечного се- сечения So, м2; R — звукоизолнння стенок ка- канала, дБ (см. п. 4Л). Требуемое скижение оятавных УЗД рас- счятывается отдельно для каждого источ- источника шума, но при этом учитывается об- общее число источников шума н УЗД, созда- создаваемые каждым из них в РТ. 3 общем случае требуемое снижение шума для каж- каждого источника должно быть таким, чтобы суммарные уровни во всех оятавных по- полосах частот от всех источников шума не превышали допустимых УЗД, При наличии одного источника шума тре- требуемое снижение УЗД в РТ в помещения или на территории D.10) L-L ЛОЛ- Рис 4.5. Пок&ажтыь еапрныеийоети О (дВ> «мучения шуня m в/посфсрт я» r*i , б — выпуск а одну сторону; в — равномерный выпуск вя асе стороны Средстжя ИЗ —допустимый октавный УЗД» дБ {при- {приложение ПЛ). При нескольких нсточынкал шума требуе- требуемое сниженке октавных УЗД в РТ в по- мещенни илн на территории определяется для каждого источника в отдельности: ALrrt =•* Ь —LMd -|- 10 Ig/z, где L/ —октавный УЗД, создаваемый рас- сматриваемым источником шума в РТ, дБ; л —общее количество принимаемых в рас- расчет источников шума, которые создают в расчетной точке оятавные УЗД, отлнчаЬ- щнеся менее чей на Ю дБ, Если источники создают октавные УЗД, отличающиеся более чем на 10 дБ, то ALTP t для каждого из нсточннкон с более высо- высокими УЗД определяется по формуле AL L Ь 0l где fli —общее число источников шума с более высокими УЗД; а для источников с более низким к УЗД Ю 5. 4J. СРПДСТЙА ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ К средствам звукоизоляции (рис, 4.6, а) относятся звукоизолирующие ограждения /, звукоизолирующие кабкиы и пульты уп- управления 2, звукоизолирующие кожухи 3 и акустические экраны 4. Их целесообразно применять а тех случаях, когда нужно су- существенно снизить интенсивность прямого звука на рабочих местах Звукоизолирующие ограждения (стены перекрытия, перегородки г остекленные про- проемы, окна» дверн). Звукоизоляция, дБр воз- воздушного |иума ограждением R = = 10 \ц{РашЛ/Рлр), где Рпля н Рар^соот- ветстаенно эвуковаи мощность, падающая на ограждение и прошедшая через него Вт. Требуемая звукоизоляция #тр. дБ, воздуш^ ного шума однородного ограждения, напри- например, перегородки, определяется следую- следующими формулами: а) при проникновении шума ка одного цоиещеииц с ИЩ в смежное помещение Rrp = lm- Lxn - 10 ]g Вц + Ш lg Sorp, (Ut) где Ьщ —измеренный нлн рассчитанный по формулам D.1)^{4.3) октавнын УЗД в шумном аомещенки, дБ; L^ — допустимый октанный УЗД н изолируемом от шума по- помещении, дБ, с постоянной Въ, м5; 5огр — площадь ограждения, разделяющего поме- помещении, м*. Необходимо отметить, что шум из поме- помещения с источником <амц) может попа- попадать в смежное помещение различными пу- путями (рнс. 4.6,6). Через ограждение {путь I) н какое-либо отверстие в нем (путь 2) происходит прим а я передача шута, а луп
114 ЗАЩИТА ОТ ШУМА путем J — косвенная. Вибрация от источни- источника передаются на основание, перекрытие, перегородку и т. п., что является причиной появления структурного шума (путь 4), мероприятия по снижению которого рас- рассмотрены в гл. 3; б) при оро ни к но вен ни шума из поме- помещения с ИШ иа территорию предприятия Ятр = Lm - L#>n + Ю lg S^p - 15 Igr - 11 DЛ2) где LAaa —допустимый охтавнык УЗД в РТ территории, дБ: г — расстояние от центра ограждающей конструкции до рас- расчетной точки, м; в) при проникновении шумя с территории предприятия в изолируемое помещение Дгр = L ~ Аден - Ю lg &* + Ю 1« Sex* + 6. <4ЛЗ) где L—оятавный УЗД в точне, располо- расположенной снаружи ограждения в 2 м от его центра, определяемы и по формуле D.9), дБ; S<>n> — олощадь ограждения, м7. В том случае, когда ограждающая кон- конструкция состоит иа нескольких элементов {например, перегородки с окном или дверью), имеющих различную звукоизоля- звукоизоляцию, определемные по формуле D.U) — D.13) величины представляют собой тре- требуемую среднюю изоляцию &? ^* RTP воз- душного шума данной неоднородной (со- (составной) ограждающей конструкцией: = 10 is: D14) где Soutu— общая площадь неоднородного ограждения, м*; Si и Я* —площадь, м*т и звукоизоляция, д5, отдельного элемента (окна, двери, скиошиой части ограждения); я— количество элементов. Требуемая звукоизоляция каждого из элементов в этом случае будет 4- DЛ5) Если в ограждении имеется только один прое« (например, окно), то требуемую зву* хоизоляцию этого проема Ra можно опре- определить [4.151, искользуя номограмму на рис 4.7, где по оси абсцисс отложена по- поправка А =-* R— Дс* количественно пока- показывающая ухудшение звукоизоляция R скиошной части ограждения за счет проема, а по оси ординат —разность звукоизоля- звукоизоляций R— До, к — олощадь, занимаемая or- раждеянем с меньшей звукоизоляцией, %. Например, если окно в ограждении со зву- звукоизоляцией R — 40 дБ занимает 20 % пло- площади при заданной средней звукоизоляции 7 Z 3 s 6 W го so so л? > \ / t \ \ 71 111 ! Г Z 3 4 SS S 19 tSW 30 ЧО SO 95 Рис 4.?. Номограмм* для овредыежия дяцшш веодвородпого Р 32 дБ (Д = 8дБ)г то требуемая звукоизоляция этого окна будет равна Яо ^м: 40 — 15 = 25 дБ В том случае, когда известны величины Rt R& и к, можно найти ?ср. Например, при R = 30 дБ» Ко ~ = 20 дБ и яг = 75 % значение ^ср будет равно 30 — 9 = 21 дБ. В частном случае, когда звукоизоляция отверстия площадью $и равна нулю (открытое окно н т. п,) и SdSoam ^ 1, выражение DЛ4) принимает вид Д » fS^ Расчёт н проектирование звукоизолирую- звукоизолирующих ограждевнй производят с учетом ве- величины Ят+ Возможны два путе решения этой задачи: первый — использование экс- экспериментальных даикых [4.2, 4.5, 4.181 по звукоизоляция однослойных я многослой- многослойных ограждений (таба. 4.9—4Л1), оков (табл. 4.12) и дверей {та<5л, 4.13); в этом случае звукоизоляция ^qf-p выбранной кон- струкиин должна быть не менее Ятр в нор- нормируемом диапазоне чистот, т. е. Догр ^ RTpi в горой путь ~ это расчетное в соответствии со СНнП &М2—77 «Защита от шума. Нор- Нормы проектирования» я руководство» [4,14] определение величины звукоизоляции, рас- рассматриваемое ниже. Однослойное плоское ограж- ограждение. Такое ограждение при расчете звуконзолниии [4.1, 4Л4] рассматривается как тонкая пластина, шарнирно опертая по контуру и совершающая чисто нагибные ко- колебания, Каждая шгастяка имеет беско- бесконечное множество частот собственных коле- колебаний. Наибольший интерес представляет первая резона вена я частота, определяемая Сридствл зяужондодяцун 115 4.9, 3i у ко изоляция стен я перегородок, дБ Конструкция Кирпичная кладка, оштукату- оштукатуренная с двух сторон Железобетонная панель Гвпсобетонняя панель Керамнитобетонвая панель Пемзобетон мая панель, ошту- оштукатуренная с двух сторон Шлакобетонная панель Шлакоблоки, оштукатуренные с двух сторон Древесностружечная плита Стальная плнта с ребрами жесткости Тол- щвна, км 140 270 410 660 50 100 160 200 300 400 60 60 130 140 250 220 30 0,7 2 3 4 6 8 10 Roifcpx- костяан ПЛОТ- ПЛОТНОСТЬ, КГ/и* 220 420 620 S20 1000 125 250 400 500 750 1000 115 100 255 250 400 360 [2 5.5 8 16 23 3] 47 62 78 32 36 4а 45 45 31 38 48 40 44 46 32 33 37 39 42 41 23 10 12 16 19 21 23 24 25 Среднего метрическая частота 12S 39 41 44 45 47 31 38 43 42 44 47 32 33 . 37 39 42 42 23 15 17 20 23 25 27 26 30 октдвцой 250 40 44 48 52 55 33 38 48 44 60 85 33 34 37 33 42 42 26 19 20 24 27 29 31 32 34 500 42 51 55 S9 60 36 44 51 51 58 61 39 39 46 46 50 48 26 22 24 28 31 33 35 36 36 РОЛОСЬ 1500 48 58 61 85 67 48 50 60 59 85 67 47 47 50 53 59 54 26 26 28 32 35 36 37 34 32 L ГЦ 2000 54 64 85 70 70 49 58 63 85 60 70 54 52 60 60 64 60 26 30 32 26 37 34 50 33 38 4000 60 85 85 70 70 58 60 63 85 69 70 60 60 60 60 64 63 26 34 36 36 30 Э4 39 40 42 4000 60 85 85 70 70 60 60 63 65 69 70 60 60 60 60 64 ts 26 38 38 33 39 41 43 44 46 по формуле D.16) где а и Ь — размеры пластины, м; с — рость звука в воздухе, м/с; /п, j-граничная (критическая) частота колебаний пластины (частота волнового совпадения), Гц, опре- определяемая по формуле fn> =* <:7A.8елЛ)» где с* — скорость продольных волн в пла- пластине, м/с; А — толшика пластины, м (рис. 4 8, а). В частотной характеристике звукоиэоляинн R ограждение {рис. 4.8,5) можно выделить несколько о<*ластей> где звукоизоляция подчиняется определенным закоио мер костя м. 8 области резонансных частот, находя- находящихся, как правило, в низкочастотном диа- диапазоне (до 20—45 Гц), звукоизоляция за- зависит от внутреннего трения а материале ограждения. Поскольку этот диапазон на- находится янже нормируемых частот, обычно в расчета* звукоизоляции он не учитывает- учитывается. На частотах выше первых двух-трех резонансных частот звукоизоляция подчи- подчиняется так называемому закону массы, когда звукоизоляция R зависит только от
116 ЗАЩИТА ОТ ШУМА I 3 jf индусски*) 'лн стенам;! л tip per уродка ми. дб Конструкция Две кирпичные стены на об- щеп фундаменте Две кирпичные стены на раз- раздельном фундаменте Две гипсобетонные (гипсоли- (гипсолитовые) плиты на общем фун- даменте Две железобетонные плкты на обшем фундаменте Две гнпсобетонные перегородки То жет с минераловатными плитами толщиной 35 мм в воздушном промежутке Две бетонные стваы Две керамэятобетонные плиты Две стальные профилируемые плиты со слоен пенополиуре- пенополиуретана толщиной 60 мм Две стальные плиты со слоем яэ минераловатной плкты тол- толщиной 40 мм Толщена, им яле- Ы?||Т& 330, 510 380, 510 95 95 40 70 70 70 40 70 60 0р8 2,0 воздуш- воздушного зазора 150 300 100 40 40 60 во 50 50 60 — ГГоперх- цоствак плотность, кг/м* *¦ ¦ 1400 1400 270 270 180 170 180 340 275 150 17 38 125 49 61 41 36 36 32 35 44 35 33 20 21 Средеегеоыетрняесхая частдп о 250 51 65 43 40 43 40 40 42 42 36 25 34 ктавдо SOD во 72 42 45 42 39 41 48 45 43 29 43 9 полосы, Гц 1000 68 60 43 47 46 45 46 54 58 51 31 39 2000 74 63 56 52 44 53 56 59 58 57 33 57 (Л 4000 81 95 62 57 47 64 57 58 60 57 38 57 4." И ю л nit ни 1кпД;Шйого шума перекрытиями, дБ Конструкция Железобетонная панель То же, с пола ни; а) плитки ПХВ, древеско-стру- древеско-стружечная плита, сплошная про- прохладна из мягких др^&есно-во- др^&есно-волокнистых плнт 6) плитки ПХВ, дреэесно-стру- жечная плита, ленточные про- прокладки кз мягких древесно- во- волокнистых плит Железобетонная панель То же, с полами; а) линолеум на нойвочной под- оскове б) линолеум на тканевой подос- подоснове, твердая древесно-волокнн- стая плита, полутвердая древес- но-волоки ист air плита Толщин* элемента. ММ 120 3 20 25 3 20 25 140 5 2 4 8 i Средняя поверх- поверхностная плотность, кг/и' 300 323 320 350 354 358 42 37 39 40 35 37 Среднегеометрическая частота октанно? 250 45 42 43 47 38 42 500 51 51 47 52 47 50 1 полось |000 58 5S 53 60 55 57 к Гп 8000 58 58 57 61 65 62 4000 5S 58 5S —> 62 60 Средства Толщина элемента. ИМ Средняя поверх- поверхностная плотность, кг/м* Продолжение таба. 4,11 Средне геометрическая частота охтаэной л о лоси. Гц То же, с в) паркетная клепка, твердая н мягкая древесно-волокнистые кияты г) плитки ПХВ, битумная ма- етика полутвердая дре в есно-во- есно-волокниста я плята битумная мастика Железобетонная плита с круглыми пустотами То же, с иолами: а) лниолеум на мастике це- ыектко-песчаная стнжка шлакобетонная панель сплошная прокладка нз мягких древесно-волокниста* плнт б) линолеум гипсовая стяжка шла кобе гонная плита ленточные прокладки нз мягких древеско- волокнистых плнт Железобетонная плнта с овальными пустотами и бетонной стяжкой 14 4 12,5 3 5 160 5 15 40 25 4 10 45 25 220 384 355 250 320 300 340 250 | SOD 1000 ! 2000 j 40O0 40 35 37 36 42 45 42 41 38 40 45 49 ¦ 51 47 47 48 52 55 i i 5S 53 53 56 59 60 57 58 59 59 60 62 Конструкция Толщина. Мы стекля воэдущ Одинарное окно с силикатным стеклом Одинарное окно с органиче- органическим стеклом Двойное окно с еяликатнымп стеклами Двойное окно с органически- органическими стеклами Стеклоблоки Смотровые окна из органиче- органического стекла Смотровое окно То же 3 7 3 3 7 4 4 36 36 60 60 3 4 6 5 10 20 и 3 н 7 и 3 н 3 н 7 н 4 и 4 98 и 10 и 10 и 18 и 18 100 100 100 260 100 100 150 100 200 200 400 Условия прилегания по пери- иетру По за- замазке Через проклад- прокладки нз мягкой резины С герме- тиэацней по пери- периметру 17 19 2! 13 13 23 37 38 32 38 37 23 27 37 31 32 40 45 21 23 25 18 23 28 32 38 33 39 39 33 38 40 41 43 47 52 25 27 29 23 28 33 37 45 41 49 48 39 45 42 50 53 55 59 29 31 33 28 33 35 43 46 49 49 49 48 48 45 60 61 63 69 33 36 31 33 35 32 49 46 52 52 51 55 53 48 62 64 70 75 34 29 34 36 32 40 45 58 49 49 58 61 61 50 70 70 70 75 53 59 57 62 частота полосы, Гц
118 ЗАЩИТА ОТ ШУМА 4. Конструкция Стандартное дверное полотно толщиной 40 мм То же, с обивкой дерматином ло минеральному войлоку Дверное полотно толщиной 84 мм из двух наружных ли- листов фанеры и одного асбоце- асбоцементного листа по 6 мм каж- каждый из двух промежуточных слоев стекловолокна по 16 н 50 мм Двойная дикрь предыдущей конструкции с тамбуром ши- шириной 30 мм Дверь звукоизолирующая об- облегченная D.18] То же, двойная с тамбуром шириной 200 мм Дверь звукоизолирующая тя- тяжелая То же, двои идя с тамбуром шириной 300 мм [4.18] 13. Эвудоиэоляцля дверями» дБ Условия орплеганвх по периметру прмтюра Без уплотняющих прокла- прокладок С уплотняющими про- прокладками из пористой ре- резины Уплотняющий валик на дверной коробке Через два ряда прокла- прокладок из пористой резины ¦ Через два ряда прокла- прокладок из пористой реэнны Через прокладки из пори- пористой резины > > Средлетеометряческял частоте оятаидой полосы. Гц ¦25 12 2) 20 21 31 16 25 24 34 230 К 25 26 25 29 30 42 36 48 SCO i6 25 29 31 36 39 55 45 60 ]000 22 25 32 37 45 42 58 61 65 2000 22 26 35 39 49 45 60 60 65 4000 20 23 36 35 42 42 60 49 65 поверхностной плотности тп, кг/м2 (мае- -сой б кг 1 м2 ограждения), н частоты .звука fr Гц (с увеличением та или f в 2 раза звукоизоляция возрастает на 6 дБ)Д <4Л7) 2DQ II 30 ZQ 10 8 S j г r V i 3 <4 9 i 1 к ^ i V / я 2 s Я,36 1' I** у 3*56761 ?ic 4JL HoworptiM дли оаред^мпт трлтчжЛ частоты (о) щ частотам хжригервсткжя «оэдуотног» шуме оцшослоЛмим влкют огрлмяеышем <«: J — кнргтич: ^ — гнесс 3 — ббтов. железобетон; 4 — &джжшшв. сталь, сгехдо Средспя звукоизоляции 119 Начиная с частоты 0р5 /гр звукоизолицня нвчннавт уменьшаться, принимая минималь- минимальное значение иа частоте / = /ГР. На часто- частотах / > /гр звукоизоляция зависит от цилиндрической жесткости ограждения, по- поверхностной плотности и внутреннего тре- трения; рост звукоизоляции составляет 7,5 дБ/ октава Прн проектировании одиослойных ограж- ограждений необходимо учитывать отмеченные особенности звукоизоляции, обращая осо- особое внимание иа отсутствие совпадения максимума изолируемого шума с частотой / Возможно изменение граничной частоты ограждения с постоянной поверхностной киотностью за счет увеличения кли умень- уменьшения цилиндрической жесткости D, с уче- учетом того, что модель ЮнгаР Н/м2; ц — коэффициент Пуас- Пуассона), В этой связи отметим, что усиление тонких ограждений (металлических и т* п.) ребрами жесткости приводит к снижению звукоизоляции (см с 122). В инженерных расчетах частотную харак- ?0 А 1 с Г* ¦ tomato С 2 теристику изоляции воздушного шума д-тя таких ограждений из бетона» железобе- железобетона, кнрпнча, керамических блоков и тому подобных материалов с поверхностной плот- плотностью 100—1000 кг/м5 определяют в сле- следующем порядке* находят поверхностную плотность ограж- ограждения тц для выбранного материала, зная плотность р. кг/ма, и толщину ограждения А, м: тп = рА; на рис 49,а, по осн абсцисс в логариф- логарифмическом масштабе отложены стандартные среднегеометрические частоты октав них по- лос, Гцт а по осн ординат — значения зву- звукоизоляции /?, строят частотную характери- характеристику звукоизоляции, состоящую из трех т> н мол ине иных участков А В, ВС н CD. Координаты точки В (fa и R&) находят по графикам рис. 4.9. в в зависимости от по- поверхностной плотности тп ограждения н его толщины /t. Затем из точкн В влево проводят горизонтальный отрезок A3, а вправо от точкн В — отрезок ВС с накло- наклоном 7,5 дБ/октаву до точки С с ординатой Re = 60 дБ (см. рис.. 4 9, а), Из точки С вправо пронодят горизонтальный отрезок Си. В качестве примера на рис. 4.9, л по* SO зз f; i i 8 С L S3 1ZS ISO SOQ rOM IOW 4088 ftrn SJ ttS 250 SOQ WOO ZQOO г -f 1 100 4.9. PtCToroei» частчтиа* характерлстжш изо л шве воздушного шунт однословнмм плоек*™ огрык* «^ строят^яьпых матери*дож [чК ю металла я стекля (?>я грдфлки для опр*дед«кня
120 ЗАЩИТА ОТ ШУМА .1*, Координаты точек В а С Материал Сталь Алюминиевые сплавы Силикатное стекло Органическое стек- стекла Асбоцементные ли- листы 6 6 000/h 000/А 6 000/А 17000/Л 11 000/А 12 12 000/А 12000/Л 34 000/* 22 000/А 39 32 35 37 36 31 22 29 30 30 Примечание- /с = казана частотная характеристика изоляции воздушного шума бетонной перегородкой толщиной А = 0,1 м и поверхностной плотностью та — 220кг/м2 (р^2200 ят/м*). Значения звукоизоляции на стандартных частотах находят по точкам пересечения л килей A3 CD соответствующих ординат. Для рассмотренного примера звукоизоля- звукоизоляции на частоте 63 Гц — 35 дБ; 125 Гд — 35 дБ: 250 Гц —43 дБ; 500 Гц — 51 дБ- 1000 Гц —58 дБ; 2000--$000 Гц составит 60 дБ, Частотную характеристику кзолнини воздушного шума плоским ограждевием из металла, стекла и других подобных мате- материалов также определяют графическим спо- способом, изображая ее в яиде ломаной лкнни ABCD {рис, 4 9гб). Координаты точек В и С находят по табл. 4Л4. Наклон отрезка ВА принимает- принимается равный 5 дБ/октаву для конструкций из органического н скинкатеого стекла н 4 дБ/октаву для других материалов На- Наклон отрезка CD составляет В дБ/охтану. Звукоизоляция плоского однослойного ог- ограждения со слоем звукопоглощающего материала (ЗПМ). Размещемне слоя эву- 4 Л 5. I копоглощающего материала на ограждение обеспечивает, во-перлых, снижение интен- интенсивности отраженного звука и, как след- следствие, уменьшение шума в помещениях {см, п* 4.4) н, во-вторых, увеличение эвуконзо- л*цки Re такого составного ограждения за счет затухания звука в слое и увеличе- вия массы Ограждения: где R — звукоизоляция ограждения без слоя ЗПМ, дБ; ARi — добавочная звукоизо- звукоизоляция, вносимая слоем ЗПМ, дБ: Л*! = 8,7ро + 20 Ig [<*!, + fftnc)/«n], «4Л9> где р — коэффициент затухания, \}н, зна- значения которого для ряда материалов при* ведекы в табл. 4Л5; б н ш„е —соответ- —соответственно толщина слоя ЗПМ, м, и его по- поверхностная плотность, кг/м3. На и больший эффект слой ЗПМ обеспечи- обеспечивает нв высоких частотах, где значение 0 максимально, н наименьший эффект на низ- низших частотах. Толщина слоя ЗПМ обычно составляет 50—100 мм. На рис, 4Л0, а по- показано влияние установки слоев базаль- базальтового волокла на звукоизоляцию ллюми- ниево-магннеаой пластины размером 1,1 X X 1,2 м и толщиной 4 мм [4Л]. Обращает на себя внимание значительное (на 10— 20 дБ) повышение звукоизоляции ограж- ограждения и выравнивание частотной характе- характеристики в области граничной частоты C150 Гп). Установлено, что приклейка слоя ЗМП к металлическому листу практически не меняет звукоизоляцию по сравнению с установкой слоя вплотную к пластине. Звукоизоляция плоского однослойного ог- ограждения со слоем вибропоглощающего ма- материала (ВПМ). Такие материал» (см* гл* 3) широко применяются для снижения вибрации тонколистовых металлических конструкций. Если ограждение изготовлено из металла, пластмассы я тому подобных Звукопоглощающий материал Плиты минер ало ватные на фенолы вой связке Холст из супертонкого стекловолок- стекловолокна (р — 20 кг/**} Холст нз супертонкого базальтового волокна (р = 20 кг/м*) ATM-J Полку ретано вый властнчный поро- пласт марки ППУ-ЭТ Среднегеометрическая частота октааноЯ полосы, Гц 63 1,8 3 3 1,4 5 125 6,1 5 6 2 8 250 J0T4 G 8 3.5 12 15 11 3 19 1000 18 и 25 14 30 2000 32 24 34 20 37 4000 45 34 37 22 42 ДОО 47 45 33 22 60 Средств* зшуноязолацщ 121 so чо JO 1? / / i У с* / > У I А У2 / г* j F. $6 1500 *) *. 96 ?9 JS JO 25 ? 0* 630 ^мc. 4ЛО. Rimuh ня аиужоиэолчцяю материалов толщиной 1—2 мм, то, как сле- следует из рис. 4.8,а, граничная частота та- такого ограждения находится выше верхней границы нормируемого диапазона частот» Следовательно, слой ВПМ, имеющий опре- определенную поверхностную плотность тЛя, даст увеличение &яукокзоляцнн Д/?2 на ча- частотах ниже граничной (кроме резонанс- резонансных частот) в соотаетстани с законом массы только за счет возрастания поверхностной плотности до величины л!^ = nin -f- тпщ-. Для более толстых металлических ограж- ограждении (до 10 мм) граничная частота уже будет находиться в области нормируемого диапазона частот. В этом случае за счет нанесения слоя ВПМ, обладающего боль* шими потерями на внутреннее трекнег уве- увеличение звукоизоляции в районе гранич- граничной частоты и выше составит [4J] - 20 lg [frp,"W lg (Th/rtf +30 \g </rp где обозначения с индексом [ и без ин- индекса err носятся соответственно к огражде- ограждению со слоем ВПМ н без слоя ВПМ; fTpl so so 39 to I г** —- у *<< у у^ 5OQO 36 JO 20 n \ c^ i i i 7 /г —> ' !¦ ¦ fj 19 > mbrf T / у sou wo гоо& ъовв /т и /приграничные частоты; т|, и ц —коэф- —коэффициенты внутренних потерь (см. гл, 3). На первой резонансной частоте уввличе- ине звукоизоляции будет равно J4J] где /р, и /р — раз о на не на я частота ограж- ограждения со слоем ВПМ и без слои ВПМ [см. DJ6)I; PflCfl = 4lO Н'С/м*. Наиболее целесообразно [4Д| для пане- панелей нз алюминнево-магниевых еялавов при- применять тиердые ВПМ типа «Агат>, <Анти- внбрят-3» и др. (рнс. 4 10,5) толщиной в 2—3 раза большей толщины ограждения. Влияние ло звукоизоляцию размеров ог- ограждения и способа его крепления. Уве- Увеличение толщины ограждения приводит к росту звукоизоляции нл частотах до я после граничной за счет возрастания по- поверхностной плотности и жесткости. По- Поскольку с увеличением толщины граничная частота смещается в сторону более назках частот, звукоизоляция на этой частоте мо- может бьпъ даже ниже, чем у ограждений меньшей толщины, Что касается длины н ширины ограждения, то обычно в расчетах
122 ЗАЩИТА ОТ ШУМА оки не учитываются» хотя определенное влияние оказывают на звукоизоляцию. В общем случае звукоизоляция ограждений с одинаковой поверхностной плотностью, но с разными площадями, будет большей у ограждении с большей площадью, По данным Боголепова И. И. {4.1], звукоизо- звукоизоляция ограждения практически не зависит от длины и ширины, если в минимальный из этих размеров укладывается более пяти длин изгнбныл волн при его жесткой за- заделке по контуру и более четырех — для свободно опертого ограждения. В этом случае ограждение будет близко по своим характеристикам к теоретически рассчк* тываеьшм, бесконечным по площади ог- ограждениям. По тем же данным, крепле- крепление металлического ограждения на резино- резиновых и тому подобных прокладках по кон- туру повышает звукоизоляцию на 3—4 дБ по сравнению с жестким креплением. Влияние на звукоизоляцию ребер же* сткости Установка ребер жесткости ока- оказывает различное влияние на звукоизоля- звукоизоляцию ограждения в разных частотных диа- диапазонах* иа частотах ниже первой резо- резонансной частоты звукоизоляция возрастает за счет увеличения жесткости, а в диапа- диапазоне частот, *где действует закон массы, она уменьшается вследствие изменения ус- условий излучении звука; на частотах выше граничной частоты изменения звукоизоля- звукоизоляции незначительны. Экспериментальные исследования [4Л] звукоизолинии стальных пластин размером 2,0X2,2 мм и толщиной 2 мм с ребрами жесткости высотой 120—150 мм, располо- расположенными на расстоянии 0,25—1 м друг от друга, показали {рис. 4.10,5), что сниже- снижение звукоизоляции у оребрекных пластин зависит от расстояния между ребрами, а именно, чем меньше расстояние, тем меньше значение звукоизоляции. Здесь же реко- рекомендуется, для устранения отрицательного злняния на звукоизоляцию металлических пластин, ребра жесткости делать на рас- расстоянии не менее 0т5 м в одной направ- направлении при высоте ребер не более 30-крат- ной тплщины пластины. Влнзние нп звукоизоляцию отверстий и щелей. Снижение звукоизоляции огражде- ограждения при наличии в нем отверстия и щелей (далее отверстии) в общем случае может быть определено по формуле D.23) где Sq и $ — площадь соответственно от- отверстий и всего ограждения, м*; Л — козф фнциеиг, учитывающий размеры отверстия; k = 1 -г- Ю; R — звукоизпляцня глухой ча- части ограждения, дБ. Величина Д/?о зависит от соотношения длины звуковой волны Я в воздухе и раз* меров отверстия. Если диаметр отверстия нлн ширина щели больше А, (для высоких частот), то прошедшая через них звуковая энергия пропорциональна площади нх по- поперечного сечения. Тогда при k=™ 1 1* D.24) ДЯо-lOlgO - При SJS 10° D,25) Отверстие тем больше снижает звукоизо- звукоизоляцию ограждения, чем выше его звукоизо- звукоизоляция Д. При размерах отверстий, мень- меньших К звукоизоляция ограждения зависит от их расположения, формы» размера и дру- других факторов. Для таких малых отверстий Л#о рассчитывают по формуле D 23), при- принимая с запасом ? = 10 [АЛ]. При равно- равномерном расположении отверстий в ограж- ограждении его звукоизпляцня больше, чем при сосредоточенном кли одном большом от- отверстии той же площади (рис, 4Л0, г), а потерн звукоизоляции, вызванные щелью, на всех частотах превышают потери звуко- звукоизоляции за счет отверстия той же пло- шади [4.1], Звукоизоляция ограждения со щелью в сильной степени зависит от ши- ширины и глубины щели D.19]: с увеличением ширины щели снижение звукоизоляции растет, а звукоизоляция тем больше, чем глубже щель (более толстое огра- огражден гте) > Расчет однослойного плоского ограждения. Проектируемое однослой- однослойное ограждение может быть выполнено со слоями звуко- и внброаоглощающих по* крытнй, с ребрами жесткости, иметь какие- либо отверстия, В общем случае звуко- звукоизоляция такого ограждения рассчиты- рассчитывается как где Я — звукоизоляция пластины огражде- ограждения, определяемая по приведенным выше методикам инженерного расчета или дан- данным табл. 4 9; ARt и ДЯа — добавочная звукоизоляция за счет нанесения слоев ЗПМ и ВПМ [формулы D.19) —D.22)]; ДЯ» — добавка, учитывающая наличие ре- ребер жесткости, определяемая по данным рис. 4 11; при высоте ребер менее 20—30- кратной толщины ограждения и расстоянии между ними более 500—700 мм Д#3 =¦ 0; ДДо — снижение звукоизоляции за счет от- отверстий и щелей, определяемое по формуле D 24) для размеров отверстии а > 344/f (а—диаметр отверстия нли ширина ще-пн, ы) и по формуле D.23) —для а < 344/f при k = 10* Расчет однослойного ограждения проводится в следующем порядне. Средстм 123 ** -3 s tort r i, »*¦ ^^ км t" Jr ^^ •=: —^ ^^ Mi К i 0,91 9}tS Ршс AM* Гр4ф»я АИ <тр*я*ж*ямы AJ? оря pacenwum между добрым; ; - ЭОС им; 2 — ЭТО **> 3 — 700 ил 1> Но формулам DЛ1)—D.13) опреде- определяют требуемую звукоизоляцию ограждения 2. Выбирают материал для ограждения, определяют необходимость устройства окон, дверей, прокладки коммуникация. 3» По формуле D.15) определяют тре- требуемую звукоизоляцию Pi7t эднмеигов не* однородного ограждения — окон, дверей, телнплогнческнх дроемое, сплошной части ограждения, 4. Используя справочную литературу [4.2, 4.17], данные табл. 4.12—4Л3, выби- выбирают конструяцин окон и дверей. Для сплошной части ограждения звукоизпля- звукоизпляцня Лот определенная по формулам D.26), должна быть не менее Д&гР; при выбран- выбранном материале ограждения, наличии (али отсутствии) слоев ЗПМ, ВПМР ребер лее- стхости, отверстий и шедей* Для однослойного ограждения его звуко- звукоизоляция #огр должна быть не менее #,,,. 5. Для неоднородного ограждения про- проводят поверочный расчет сред я ей звукоизо- звукоизоляции /?ср по формуле DЛ4), Расчет мо- может быть закончен, когда Rep ^ Д/?ТР. В противном случае необходимо увелнчи- чдоать эвукоиэпляцяю элеменгов ограж« девия. Двойное плоское ограждение. Как было отмечено выше, повышение зву- звукоизоляции однослойных ограждений мо- может быть достигнуто главным образом пу- путем увеличения юс массы. Для облегчения ограждающих конструкций без уменьше- уменьшения юс звукоизоляции применяются много- многослойные ограждения, чаше всего двойные, состоящие нз дну2 однослойных огражде- чей (пластик), соединенвых между собой увругимк связями: воздушным слоем (рнс, 4.12,п); ЗПМ (рис 4 12,0*); ребрами жесткости, шпильками в другими конструк- конструктивными элементами (рнс 4J2,*)- Вопросы теория и практики звукоизоляции таких конструяцид рассмотрены в работах [4 J ,4.21, Ограждение с воздушным слоем. На ннз- ¦вх частотах такое ограждение предстаа- J Pitt. 4J2. ДпАян* UOUJM / -~ пл^стхяы; Г — эоэдуш&ыА промежуток» J "— слош ЗПМ: 4 — соолмихтельные элементы ляет собой хплебательную систему «кас- «касса — упругость -~ масса>Р резонансная ча- частота которой для среднего угля падения звуковых волн 45е fp ™ 85V(l/"ii + \jm%)!d? где mt и т% — массы первой в вгорой пласгвны, кг; d — толщина воздушного слоя, м [41]. На частотах f < /р зву» коизолацдя двойного ограждения примерно равна звукоизоляции пластины с массой '~ f пг), т. е. 20 где Rt и R7 — звукоизоляция каждой из пластин, дБ. Это оеначаетг что двойное ограждение не имеет нинаких лренмущеста перед од- однослойным равной массы. На резонансной частоте происходит уменьшение звукоизо- звукоизоляции. Наименьшее значение воздушного промежутка для обеспечении нахождения резонансной частоты ниже нормируемого диапазона частот (ниже $3 Гц) находится как [4.]J d=>0,9Vl/0ti + 1//П*. На часто- частотах f > fp частотная характеристика зву- коизоляцян имеет ряд мивимумов н мак- енмумов, связанных с резонансом воздуш- воздушного слоя. Величина звукоизоляции 8 ми- минимумах определяется но формуле D.27)т а в мене яму мал по формуле R « R{ +Л* Огражденл* со слоем ЗПМ, В нижней части нормируемого диапазона частот влия- влияние слоя ЗПМ незначительно. На средних и высоких частотах происходит вы ра вин па- панне частотной характеристики с общим уве- увеличением звукоизоляции примерно на вели- величину ДД =- а,7р*. Толпшна слоя ЗПМ должна быть не менее 50—100 мм. при этом возможно также заполнение ЗПМ 2/3 промежутка между пластинами [4.1]. Ограждение с элементами конструктив- конструктивной сейш между пластинами. Наличие ре- ребер жесткости, шпилек и других элемен- элементов, так называемых «акустические мостн-
124 ЗАЩИТА ОТ ШУМА ков», приводит к снижению звукоизоляции аа 10—15 дб в широком диапазоне частот. Возможно устранение звукопередачн через мостики путем применения средств внбро* изоляции, главным образом резиновых про- прокладок. Расчет изоляции воздушного шума ог- ограждением o6beHHo-6inoqHoro здания, а также окнами с двойным остеаленкем мо- :жет быть выполнен в соответствии с руко- руководством [4 14]. Данные по звукоизоляции различных двойных ограждении приведены в табл. 4.]0[4,2,4.]8], Ограждение с гибкой плитой на относе. Повышение звукоизоляция однослойного ограждения может быть до- достигнуто установкой перед ним иа неного* ром расстоянии тонкой гибко» плиты за счет малого излучения звука такими шта- штатами на частотах ниже граничной. Плиты крепятся к ограждению в отдельных точ- точках либо линейно (типа реек) с одной клн двух сторон этого ограждения» Вопросы расчета и проектирования подобных звуко- звукоизолирующих конструкций рассмотрены в работе [4,2] Звукоизолирующие кожухи. Применение звувдизплирующих кожухов я&ляется эф- эффективным, простым и дешены* методом ¦снижении шума на рабочих местах. Для получения максимальной эффективности ко- кожухи должны полностью закрывать ма- машину (агрегат, оборудование, механизм и т. д.). Конструктивно кожухи выпол- выполняются съемными, раздвижными или ка- потного типа, сплошными герметичными изн неоднородной конструкции —со смотро- смотровыми окнами, открыпающимися дверцами, проемами для ввода коммуникаций и цир- циркуляции воздуха (рис. 4.13). Кожухи изготовляются из листовых не- несгораемых или трудносгораемых материа- материалов (сталь, дюралюминий и др.) Внутрен- Внутренние поверхности стенок кожухов должны быть облицованы ЗПМ. а сам кожух — изолирован от вибрации основания. В слу- случае передачи вибрации от машины на ко- кожух его стенки с наружной стороны не- необходимо покрывать слоем вибродемпфи- руюшего материала. Отверстия для цирку- циркуляции воздуха под кожухом илн прохода коммуникации должны быть снабжены глу- шиталями шума. Акустический эффект установки или зву- звукоизоляция кожуха —это снижение уровяя звуковой мощности, шума, излучаемого ис- источником в окружающее пространство в ре- результате установки кожуха на данный ис- источник. Требуемая звукоизоляция кожуха Лхож. hi определяется следующим обра- образом. 1. Для эксплуатируемых машин .ко*, тр — L 4ЛЬ Смели откюсинруклшш у ного; * ~ наполним типа; г- неоднородной конструкция; / -вгю «ожу- облщовдм; 3 - машина: 4 - авброизолирующке опоры машины; 5 - *я«ро- -WWn» и отверстиях дд| щркулящт воздуха; 7- глуш™* г отпер- руод аро«лДкн: f-WWn» и отверстиях дд| щркулящт воздуха <тми дл* провода: 8 — а«рфоржронаяныА лист или сетка Средств* звукоизоляции 125 где L и ?доя — измеренные н допустимые УЗД на рабочем месте. 2. Для машин, которые будут установ- установлены в проектируемом или действующем производственном помещении, , D.29) 3. Для машин, которые будут установ- установлены на территории предприятия, Якож. тр — Lp — L«>q — 15 lg Г -J- 5. D.30) Сплошной герметичный ко- кожух. Для такого кожуха требуемая зву- звукоизоляция Яхож, *ji обеспечивается за счет звукоизоляция стенок кожуха fi, опреде- определяемой по формуле 10 D 31) где аобл — реверберацнокнын коэффициент звукопоглощения облицовки внутренних по- поверхностей кожуха, определяемый по табл, 4-25—4,26. Для облицовки следует использовать та- такие ЗПМ, как мкнераловатные плиты, маты из супертонкого стекловплокка или базальтового волокна и др, тплшшной не менее 30 мм. Обычно толщина слоя 50 мм. Слой материала должен быть закрыт стек- стеклотканью типа ЭЗ-100 и перфорированным металлическим листом {коэффициент пер- форацяц не менее 20 %) алн сеткой. Звукоизоляция стенок с облицовкой из R = Яи + ЛЯ, где R* — звукоизоляция стенок без обли- облицовки; AR—дополкктазьная звукоизоляция слоем ЗПМ Значение Ях для стенок из металла, стек- стекла и тому подобных материалов может быть определено по давным табл. 4 IS пля граней кожуха различного размера [4Л 5] или рассмотренным выше графическим спо- способом для ограждений из металла. Для цалнндрическои стальной оболочки диаметром Dr мм, и толщиной стенки А, мм, частотная характеристика звукоизоля- звукоизоляции имеет вид ломаной линии, показанной иа рнс. 4.]4. Координаты точек В и С оп- опрел аляются по формулам: Если кожух имеет форму полуцилиндра диаметром Д то звукоизоляцию его стенок слелует определять, как для цилиндра диа- диаметром ]JSD Например, если диаметр по- полуцилиндра D -* 0,8 м, то его звукоизоля- звукоизоляцию нужно определять, как для цилиндра с диаметром О = 1,2 м А s • i Otmofn 1 Г с 4.14, Чдстотяй! хмртжтеристмка у цин мсталлжческо! цилиндрвческо! оболоч^я Дополнительная звукоизоляция Д# от облицовки кожуха слоем супертонкого стеклянного или базальтового волокна тол- толщиной 30—50 мм с плотноетью 20 кг/м3 ал и слоем полужестких мннералоизтных плит толщиной 50—80 мм с плотностью 100 кг/м3 может быть определена [4,]5] do данным табл. 4J7 для различных разме- размеров стенки кожуха. Если максимальны б размер стенки (грани) \ м < а < 2 мр то берутся промежуточные значения. Для ци- цилиндрического и пол у цилиндрического ко- кожуха за размер а следует принимать мак- максимальный размер развертки боковой по- поверхности кожуха. Кожух неоднородной конст- конструкции, В кожухах неоднородной кон- конструкции за счет установки окон, дверей, наличия отверстий звукоизоляция всего ко- кожуха уменьшается по срааненню со сплош- сплошным (однородным) кожухом. Поскольку звукоизоляция его элементов (металличе- (металлических стенок, окон и т. д,) различна, необ- необходимо, чтобы средняя звукоизоляция RCf> граней кожуха была бы не ниже величины Я, определяемой по формуле {4 31) для сплошного кожуха; обычно ЯСр = #. Требуемую звукоизоляцию RT(>1 каждого нз элементов кожуха площадью Si при одинаковых его гранях определяют по фор- формуле {4 15), принимая за 5ойщ площадь всех гранен В тех случая^ когда кожух состоит из различных граней, то за 50вщ принимают плошадь неоднородной граяи. Средняя ззуконэоляния Rcp определяется по формуле D 14)- Величина RTVt может быть найдена по номограмме на рнс 4J, когда грань состоит из дзух элементов — стенки н окна (дверцу и отверстия) Кон- Конструкция окна с требуемой звукоизоляцией выбирается по табл 4 12. Если кожух имеет отверстия для цирку- циркуляции воздуха или для прохода комму- коммуникаций, то в эти отверстия необходимо установить специальные кольцевые илн ше- левые глушители [4Л8] с акустической эф-
126 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Средства Сталь , Звук он лол вцн ш стенок кожуха Ав, дВ Размер стенки» ы 4X4 зхз 2X2 1X1 0,5X03 4X2 3XU5 2X1 1X0,5 4X4 3X3 2X2 1X1 0,6X0,5 4X2 3X1,5 2X1 1X0,5 Среднегеометрическая частота опта а но А оолосы, Гц 125 2000 «ЮО 4X4 зхз 2X2 1X1 0,5X0,5 4X2 3X1,5 2X1 1Х0>5 5-6 27 26 32 28 2i 30 28 25 32 31 27 33 27 28 35 34 37 36 33 29 33 36 33 32 30 4X4 3X3 2X2 1X1 0.5X0,5 4X2 3X4,5 2X1 42 40 39 34 32 40 39 33 33 4X4 зхз 2X2 1X1 0,5X0,5 4X2 3X1,5- 2X1 1X0,5 3—4 14 13 18 15 13 И 15 13 _6_ 15 13 20 [6 12 21 13 15 12 19 18 15 21 18 14 24 21 Л 20 18 16 22 18 18 26 23 17 4X4 3X3 2X2 0,5x0,5 4X2 3*1X1,5 2X1 1X0,5 5-6 18 16 22 17 11 22 19 16 12 23 22 18 23 17 20 26 24 Е7 28 27 25 22 24 25 21 28 , 21 ; 33 32 30 27 23 32 30 27 25 36 34 33 31 25 34 32 31 28 24 24 24 24 24 24 24 24 24 32 32 32 32 32 32 32 32 32 24 23 20 17 23 24 21 19 24 28 27 25 27 26 20 25 24 21 33 32 30 27 25 28 31 29 26 33 37 35 32 30 31 36 35 31 42 40 33 35 33 33 38 37 35 25 23 22 19 24 23 22 20 23 80 28 29 25 22 27 25 25 23 36 34 32 80 27 33 31 30 27 38 36 35 32 30 36 34 32 31 28 28 23 28 23 23 23 23 23 ir5—2 21 19 26 21 18 27 25 22 17 26 25 23 29 25 25 33 30 25 32 30 28 25 3i 30 30 28 31 36 35 33 30 29 35 34 33 29 42 40 38 35 33 40 39 37 34 47 45 44 41 37 46 45 42 39 50 49 48 44 40 4В 47 44 42 3—4 24 28 28 25 21 29 27 23 17 29 28 28 30 28 26 33 32 25 ' 35 33 30 27 33 35 31 29 32 80 27 35 32 30 37 36 35 31 45 42 41 37 35 42 41 41 35 47 45 44 41 37 45 44 43 37 ! 33 35 33 33 33 34 34 34 34 8000 30 30 30 30 30 31 31 31 31 42 42 42 42 42 4В 43 43 43 53 53 53 53 53 53 53 53 53 24 24 23 22 20 20 22 21 20 31 31 31 31 31 31 31 31 31 42 42 42 42 42 42 42 42 42 Продолжение таил. 4Л6 Среднегеометрическая частота октааной полосы. Гц Толщина стенки, мм Материал стечхи, 1С Органичес- Органическое стекло 4X4 3X3 2X2 1X1 0,5X0,5 4X2 3X1,5 0,5X0,5 2X2 1X1 0,5X0,5 4X2 3X1.5 2X1 1X0,5 фехтивностью Д?гл (табл- 4-18) не ниже оп- редалеиной выше требуемой звукоизоляции /?п>/ отверстия, Толщина ЗПМ в глушите- глушителях 50 мм. В тех случаях, когда на кожух пере- передаются вибрации от изолируемого ИШ, на- например виброетенда, кожух следует по- покрывать вибродемпфяруюшим материалом мастичного типа. Толщина такого покрытия должна быть в 4—6 раз больше толщины стенки кожуха. Дополнительна а Нашли применение [4.10] конструкции ко- кожухов из сборных и модульных элементов, неразборных кожухов, Наиболее qacro ohm применяются для снижения шумз вентиля- вентиляторов, возлуходувок, компрессоров, различ- различного технологического оборудования Расчет звукоизолирующих кожухов Расчет ггроводнтся з след>ю тем порядке. 1 Определяют требуемую звукоизоляцию кожуха Я™* гр по формуле D 28) для эксплуатируемых машин и по формулам D.29) или D.30) для проектируемых к: установке машин, беря ил шумовые харак- характеристики из njcuopTHbix или справочных данных. 2 В соответствии с формой машины и условиями ее эксплуатации выбирают фор- форму кожуха и его конструкцию (размеры зазоров и граней. ЗПМ для облицовки, не- необходимые отверстия) 3 В зависимости от того, какой кожух применяется — сплошной герметичный или
128 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Среден* Тип глутпвтсля Кольцевые и щелевые глушители с двусторон- двусторонней облицовкой Кольцевые глушители с односторонней облицов- облицовкой $.\К Наукойюллыхч глушителей , рнка щели» 40 80 20 20 10 Площадь свободного сечения, и2 0,035 0,022 0,015 Не более 0,015 Не более 0,01 Дли- Длина» и 0,25 0,5 0,75 { OJ25 0,5 0,75 1 0,25 0J5 1 0,25 0,5 0,75 1 0,25 0,5 Г д& Среднегеометрическая частота онта^ной полосы, Гц 63 15 18 20 23 17 20 22 25 19 22 26 30 15 18 20 23 19 22 26 30 125 13 18 22 26 16 22 27 32 20 29 33 40 13 18 22 26 20 29 33 40 250 13 20 27 35 15 24 33 40 19 32 40 40 13 20 27 35 19 32 40 40 5 DO 14 25 36 45 17 31 45 45 21 33 45 45 14 25 36 45 21 38 45 45 1000 17 33 45 45 19 40 45 45 26 45 45 45 17 33 45 45 26 45 45 45 2000 19 за 45 45 24 45 45 45 32 45 45 45 19 38 45 45 32 45 45 45 4400 20 40 45 45 26 45 45 45 38 45 45 45 20 40 45 45 38 45 45 45 8000 17 34 40 40 25 45 45 45 40 40 40 40 17 34 40 40 40 40 40 40 неоднородной конструкции, определяют тре- требуемую звукоизоляцию элементов кожуха» Для сплошного герметичного кожуха тре- требуемая звукоизоляция R стенок кожуха оп- определяется по формуле D.31), Для кожу- кожухов, имеющих форму куба каи параллеле- параллелепипеда, материал граней и толщина, стенок могут быть выбраны по табл. 4.16 таким образом, чтобы ах звукоизоляция была бы не ниже величины R* — R — AR во всех qacTo-гиых полосах. Можно также, за- задавшись материалом и толщиной, опреде- определить звукоалпляцню графическим методом» Для цилиндрических и полуцилиндркческид кожухов звукоизоляцию следует определять графическим способом* Для неоднородного кожуха требуемую знувоалпляцию #ТР * грани, в которой есть проем — окно, диерца, отверстие, опреде- лнвот но формуле DЛ5); ее величина дплж- на быть несколько выше средней звукоизо- ляцнн Rtp = Яко* т? Выбор материала гра- грани производится так же, как дли сплош- сплошного кожухи. Выбор конструкции окна и глуши- глушителей: шума с требуемой звукоизоля- звукоизоляцией R( проводится с использован нем табл. 4 12 и 4Л8. 4. Производят поверочный расчет неод- неоднородного кожуха. Для этого сначала оп- определяют среднюю звукоизоляцию Я<р гра- граней по формуле DЛ4), учитывая звукоизо* ляпию Rt принятых конструкций окон и глушктелей* Величина Rcp для каждой грани должна отвечать условию Rep > ^ Дкож тр во всех частотных полосах. При невыполнении етого условия необходимо увеличить звукоизолкцню элементов и за- заново произвести расчет. 5 Обеспечкаают герметичность и вибро- нзоляцию кожуха. Установил кожуха на машину каи основание, пркаеганне дверец, крепление проходов коммуникаций должно быть произведено с использованием прокла- прокладок из мятной резины и подобны* мате- материалов таким образом-, чтобы отсутство- отсутствовали какие-либо отнерстия, неплотности и звувоэые мостики. 6< Обеспечивают удобство и безопасность работы на звукоизолированной машине. Ра- Рабочие зоны машины должны иметь безо* лаеный и легкий доступ для обслуживания н ремонта, необходимо также обеспечить возможность визуального контроля работы отдельных узлов и приборов машины Звувонзолирующие кабины. Такие каби- кабины используют для размещения в них пуль- пультов дистанционного управления пли ра- рабочих мест в шумных помещениях. Исполь- Используя звукоизолирующие кабины, можно обес- обеспечить практически любое требуемое сни- снижение шума ALrp. Обычно кабины изго- изготовляют из кирпича» бетона и других по- подобных матер и ал он, а также сборными из металлических панелей (стальных и из дю- дюралюминия). В цехах с источниками теп- теплового излучения кабины должны обеспечк- вать также необходимую защиту от данного вредного фактора. Звукоизолирующие кабины сборной кон- конструкции устанааливают на резиновых в и бро изолятор ах» Для снижения шума, соз- да на ем ого при точно-вытяжной системой вен- тиляцнн кабины, необходимо оредусматри- вать устройство глушнталей шума как со стороны входа, так н со стороны выхода поз духа. Оконные проемы следует далать минимальных размеров с использованием толстых зеркальных стекол или пластин из плексигласа с соответствующей герметиза- герметизацией по периметру окон резиновыми про» кладкамп* а при использовании двойного остекления между стеаламк должна быть сдала на звукопоглощающая прокладка по периметру окон В дверях кабины нужно обеспечить плотность и герметичность по а сем у периметру двери, При высокой тре- требуемой знукоизоляции двери следует де- делать двойными, Э местах прокаанкн технологических кои» муьшкаций должны быть предусмотрены специальные меры по звукоизоляции. Вну- Внутренние поверхности кабины облицовывают звукопоглощающим материалом: с макси- максимальными коэффициентами звукопоглоще- звукопоглощения в диапазоне 250-^2000 Гц. В соответствии с ГОСТ 12.2.098—84 зву- звукоизолирующие кабины э зависимости от 4Л9* Изоляций кабян 7 значения изоляции от воздушного шума подраздаляются на четыре ал асе а (табл. 4.19). Требуемое снижение шума кабиной опре- определяют по формуле D.32) тр где ?ц, — октавный УЗД на рабочем месте шумного помещения на предлагаемом ме- месте установки кабины, дБ, измеренный в действующем помещении или рассчитанный по формулам DЛ)—D.3); Laou—допусти- Laou—допустимый УЗД на рабочих местах в кабинах, дБ. Требуемую изоляцию, воздушного шума r-м элементом кабины (глухой частью стен и перенрытня, окаом, дверью) о предал я ют по формуле i, D,33) где fir — постоянная помещения кабины, м2. определяемая по данным п. 4.2. St— площадь 1-го элемента кабины, через кото- который шум проникает в кабину, и*; ti — ко- количество одинаковых элементов, например око у. В соответствии с данными [4.10] по кон- конструктивным особенностям з&уконзолирую- щне кабины подразделяются на группы, рас- рассматриваемые ниже. Кабины из сборных элементов, крепящихся х нераэборному или сборно-раз* борному каркасу из металлических профи- лей. Такие кабины относятся к третьему или четвертому классу по акустической эффек- эффективности. Кабины (рис. 4,15) пяти типораз- типоразмеров (КН1...КН5) собираются иа общем каркасе из унифицированных модульных элементов. Каркас состоит из основания и стенок Основание сварено из шваллеров и угол- уголков, на которые крепятся доски. К осно- основанию прикрепляют стенки кабины, на ко» торые устанавливают потолок. Все крепле- крепления производят через резиновые уплотне* ния. Стенки н дверь изготовлены из спе- специальных профилей, образующих ячейки для установки звукоизолирующих элемен- элементов размером 500 X 1000 им и толщиной от воздушного туча, дБ Класс кябкгы 1 2 3 4 25 15—24 5—]4 125 30 20-29 10-19 0—9 Среднегеометрическая частота актяаной лолосы» Гц 25Й 35 25-34 t5-24 5^14 500 40 30-39 20—29 10-Ш 1000 45 35-44 25—34 15-24 2000 50 40-49 30-39 20-29 4000 50 40—49 30—39 20-29 а ооо 45 35—44 25-34 15-24 штт ш\ л п ¦* Н
ОТ ШУМА : Среден* 3iy ко изоляции 131 *¦— Г-До5; f^ 50 мм, залплиенншс матами нз супертон- супертонкого стекловолокна, Внутренняя поверх- поверхность элементов перфорирована. Кабина уставаалиизется на внбронзоляторы типа ОВ-31- В кабине предусмотрена установка кондиционера БК-1500. Кабина типа ТбИОТ-ЗКСЭ-1 (рис. 4.16) предназначена для защиты от шума двух операторов. Она представляет собой сбор- сборно-разборный каркас, к которому крепятся звукоизолирующие элементы на основе ми- нераловатных плит ППМ-80, одернутых а стеклоткань типа ЭЗ-100. Окна кабины имеют двойное остекление с толщиной сте- стекол 4 мм. На крышке кабины имеются два люка для присоединения к автономному крановому кондяцнонеру типа КТ 1т0—4РГ нли двум кждяцнонерам Б К* 1500. Анало- Аналогично выполнена кабина ТбИОТ-ЗКСЭ-2 для защиты от шума операторов в прокатных цехах металлургических заводов, а также на предприятиях других отраслей промыш- промышленности. В звукоизолирующих элементах: используют маты из супертонкого базаль- базальтового волокна. Остекление двойное из сте- стекол толщиной 5 мм. К кабине через вое- д ухо воды присоединяется крановый конди- кондиционер типа КТ 1,0—4tIT. Кабина ТбИОТ-ЗКСЭ-IM предназначена для зашиты от шума персонала, обслужи- обслуживающего компрессорные, воздухораздали- тальные и другие установки» В звукоизо лирующих элементах используется ральная вата. глушителями 4,17. Звукоизолирующие мабвнм нз сборимх панелей: i-ожно; 2 - вентилятор: 3 - глушитель шума; *-ЗПМ; 5 - внбро изолятор Кабины из сборных панелей и блоков. Кабина, предназначенная для зашиты от шума персонала, обслуживаю- обслуживающего шумное оборудование {компрессоры, воздуходувки, турбины и т. п.), показана на рис- 4.17,а, На каркас кабины из швел- швелр J& 5 навешаны звукоизплнрующие щиты с ЗПМ с внутренней перфорирован- перфорированной поверхностью. Кабина имеет двойное остекление и выход на две стороны Внб- ронзолация кабины осуществляется за счет установки виброизоляторов типа ОВ—31.
132 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Средств* звукоизоляции 135 На крыше кабины установлен на вибро- виброизоляторах: типа ПКСС-10М вентилятор Ц4 70 «N? 2,5 с глушителем шума, Кабина для защиты от шума оператора стенда испытания двигателей приведена на рнс. 4.17,6, Кабина состоит из четырех па- панелей, потолка и пола. Панели н потолок изготовлены из швеллерной рамы, к кото- рои с внешней стороны приварен стальной лист толщиной 3 мм% а с внутренней — при- прикреплены перфорированные листы толщи- толщиной 0,5—1 мм Пространство между лн- ста«н заполнено минерале ватными плитам» ПП-80 Основание кабины представляет оо- бой швеллерную раму, к которой приварен стальной лист, покрытый противошумной мастикой Кабина внброиэолирована. Вен- Вентилятор Ц4-70 Ns 2,5 устаноален на крыше кабины, Кабина для защиты от шума операторов компрессорных и t насосных станций (рнс. 417, в) состоит из четырех стен-па- стен-панелей, крыщи и осноинння. Паненн и крышу изготовляют из уголковой рамы, с внешней стороны обшитой стальным листом толщи- толщиной 2 ммг а с внутренней —перфориро- —перфорированным листом толщиной 1 мм, В простран- пространство между листами уложены звукопогло- звукопоглощающие маты из базальтового волокна. Основание кабины сделано нз деревянных брусков и досок, закрытых линолеумом, Кабина из сборных панелей типа ТбИОТ- ЗКСП-3 (рнс. 4.17,2) предназначена для защиты от шума операторов резки руло- рулонов б металлургическом1 производстве и прелстааляет собой разборную конструк- конструкцию, состоящую нз четырех стен панелей, крыши и потолка. Отличительной особен- особенностью накали и крыши валяется разде- разделение их на две части, одна нз которых обшивается стальными листами толщиной 2 мм н зенолняется песком, а втораи — звукопоглощающими матами нз базальто- базальтового волокна н закрывается гипсовыми плитами типа АГЩ, В основании а каче- качестве наполнителя также используют пе- песок. В кабине из сборных панелей ТбИОТ- ЗКСП-2 для защиты от шума операторов технологических процессов панели также выполнены двухслойными; внешняя сто- сторона панелей — это металлические листы тол1дикой 2 мм, а внутренняя— акустиче- акустические гипсовые плиты типа АГШ. Простран- Пространство между листами и плитами заполнено звукопоглощающими матамн из базальто- базальтового волокна. Сведения о звукоизоляции рассмотренных кабин, разработчике технической докумен- документации приведены в табл. 4>20> Кабины неразборной конст- конструкции, Кабина тяпа ТПЗ-*,4 (В) пред- назначена для защиты операторов различ- различных технологических процессов от шума, вибрации, тепло-, пыле- н газо выделе кий Она представляет собой сварную каркас- каркасную конструкцию из стальных листов, ме- между которыми находятся минераловатные плнты. Дли наблюдения за техническим процессом в трех стенах кабины сдаланы SdQO 4.20, Звукоизоляция кабин, дБ Тип кабины Из сборных элементов {см^ рис 4,15) Т6ИОТ-ЗКСЭ-] (см. рнс 4.16) ТбИОТЗКСЭ-2 ТбИОТ-ЗКСЭ-]!* Из сборных панелей (см, рис 4.17, а) Ш сборных па нал ей (см. рис 4Д7, б) Из сборных панелей (см. рис. AM, в) ТбИОТ -ЗКСП-3 (см, рис 4.17, г) Кабина неразборной кон- конструкции ТбИОЪЗКСП-2 Разработчик вцнииот вцспс и НИИСФ Госстроя СССР ВНИИОТ ВЦСПС (г Тби- Тбилиси) То же > ВНИИОТ ВЦСПС (г. Ле- нпнград) То же ВНИИОТ ВЦСПС (г. Тби- Тбилиси) То же НИИСТ и ЦПКТБ Глав- сантехпрома ВНИИОТ ВЦСПС (г.Тби- лкси) 63 21 17 19 19 15 14 9 8 16 IS 16 Среднегеометрическая частота 125 20 *5 17 19 14 17 3 16 25 И 24 октавкой ] 250 23 20 23 20 17 25 20 21 35 28 32 600 31 35 33 30 33 30 30 29 43 34 41 полисы, Гц Г 000 32 34 35 36 32 33 30 22 45 33 43 2000 32 38 38 40 3$ 37 33 21 54 39 46 4000 35 37 38 39 35 40 37 24 55 45 47 8000 31 34 35 35 3! 44 35 29 54 43 47 -•--¦¦•.-;:': .-.-;¦: %"i Рис 4.18. Пост упржыеия ПУЛ окна с двойным остеклением. В верхней части кабины выполнено отверстие с флан- фланцем для присоединения к цеховой системе вентиляции. Для зашиты от шума операторов з про- прокатных цехах институтом «Укргипромез> разработано 11 танов постов улраалекия (звукоизолирующих кабин). Каркас поста управления (ПУ) выполнен из стального профиля {рнс. 4Л8) Стены и перекрытия заполнены древесяо волокнистыми и полу- полужесткими ми нерало ватными плитами. На* ружные поверхности стен обиты алюми- алюминиевыми листамиг а внутренние — оклеены линкрустом. Подшивной погалок сделан из асбоцементных листов, прикрепляемых шу- шурупами к древесным брускам, Ппл изготов- изготовлен из сборных столярных щитов, пропи- пропитанных огнезащитным составом. Окна сде- сделаны с трех сторон поста, t двойным остек- остеклением из нитрииного стекла. Данные о звукоизоляции ПУ приведены в табл. 4.21. 4.2h Звукоизоляция Расчет звукоизолирующих ка- кабин. Расчет осуществляется в следующем порядке. 1. По формуле- D.32) определяют требуе- требуемое снижение шума кабиной #„$. гр. 2, Выбирают конструкцию типовой ка- кабины или проектируют новую кабину (вяд кабины, количество окон, материал ограж- ограждений, конструкция звукопоглощающей об- облицовки и т. д.), 3. По формуле D.33) олредаляют требуе- требуемую изоляцию воздушного шума RTp.t каж- каждым элементом кабины и выбирают соот- соответствующую конструкцию этого элемента, используя данные по звукоизоляции ограж- ограждений, 4, Производят поверочный расчет ожи- ожидаемого снижения шума клбиной Яшв по формуле л = *ср +¦ Ю lg Вк - 10 где Rep — средняя звукоизоляция всех ог- ограждении кабины, определяемая ло фор- формуле D.14), дБ; Si в « — соответственно площадь, м*, каждого элемента ограждения и общее их количество* Если /?*•& ^ R**6. тр, то на этом расчет заканчивается. В противном случае необ- необходимо увеличивать звукоизоляцию ограж- ограждений. постов управления, дБ Пост управления (его тип) ПУ загрузкой слябов в печи (ПУ-i) То же (ПУ-3) ПУ связи (ПУ-8) ПУ выдачи листов из нор мал и за цн- онвой печи (ПУ-]6) ПУ транспортированием листов (ПУ-28) П У ед ноенн ым и к ромко обр аз ны м и ножницами (ПУ-32) ПУ передачей листов с линии резки на шлегтгтер (ПУ-33) ПУ шлеппером (ПУ-34) ПУ передачей листов к ножницам (ПУ-31) ПУ передачей листов со шлеппера на карманы листоукладчнков (ПУ-37) Средкегеонвгрнческая час tot а ож1-ааж>В полосы» Гц 6S 13 14 16 П 10 14 14 18 10 10 125 15 15 17 14 10 13 16 18 [0 12 25D 20 19 22 20 12 16 16 16 20 16 500 24 23 22 24 18 16 19 18 22 20 1000 26 25 28 25 20 16 22 20 23 20 2000 24 24 24 26 20 20 23 24 22 22 4000 i 24 25 28 26 22 25 24 25 24 24 8000 25 26 26 23 24 27 26 28 27 26 Примечание. Разработчик — Укргилромез C20085, г. Днепропетровск, набережная им, В. И. Ленина, 17).
134 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Среды** эаукоиэоляонн 135 5. Производят расчет шума, создаваемого системой вентиляции кабины, используя данные п, 4.2 и руководства [4.1В]. Глуши- Глушители шума должны обеспечить получение на рабочих местах УЗД на 5 д5 ниже допустимых во всем нормируемом частот- частотном диапазоне. 6. При установке кабины в зоне повы- повышенных вибраций предусматриваются меры по виброизоляция корпуса кабины. Акустические экраны и выгородки. Эк- Экраны могут быть устаиоалены как в про- производственных помещениях для зашиты ра- рабочих мест от шума обслуживаемого агре- агрегата, а также соседних агрегатов, так и на территории предприятий с целью сниже- снижения шума, создаваемого открыто устанои- лепными, источниками, в админнстратипно- бытовых помещениях и в жилой застройке. Применение экранов в помещениях оправ- оправдано только в ток случае, когда УЗД в расчетной точке, создаваемый прямым зву- звуком от экранируемого источника, экачи- тально выше уровней отраженного звука в этой точке, а на территории не менее чем на 10 дБ выше уровней, создаваемых другими источниками тузи а, Для источников с примерно раз во мерным излучением шума УЗД прямого звука 1-го источника шума в расчетной точке опре- определяют по формуле Lln9 = LPi — 20]gr,-8, A34) где Lp — УЗМ рассматриваемого источника, дБ; п — расстояние от акустического цен- центра источника до расчетной точки. Уровень звукового давления отражен- отраженного звука в той же точке определяется по формуле 'ОТр Iff U ? 10 k!Bl D.35) где Lp —уровень звуковой мощности k*co источника шума» дБ; л — общее число РТ У//////////////, принимаемых в расчет источник о а шума. В акустически необработанных помеще- помещениях, где постоянная мала, применение экранов будет малоэффентнвко. Поэтому акустические экраны должны применяться в сочетании с акустической обработкой по- помещения, прежде асе го потолка, при этом нозможиа облицовка тон части помещения, где находится экран. При олредалеиии по- постоянной помещения с акустической обра- обработкой следует учитывать звукопоглощение, вносимое экранами, которые всегда облицо- облицовываются ЗПМ. До полн шальное эвукопо глощенье, нносимое экранами, определяют по формуле m <*обл мср> где gc<*j — ревербераидонный коэффициент звукопоглощения облядовкн экрана, опре* делаемый по табл. 4,25; 5<»цр—площадь экрана, м2 (ори двусторонней облшшкке удваивается); m — общее количество экра- экранов, установленных в помещении* Акустическая эффективность экрана А?»р—это снижение УЗД прямого звука в расчетной точке, расположенной за вира- ном, где имеет место одни прямой звук (открытое пространство) или он яаляется существенно преобладающим (цех больших размеров). В помещениях со звукопогло- звукопоглощающей облицовкой за счет влияния от- отраженного звука снижение УЗД *ри установке экрана AL будет меньше Величина ДЛ»*? в условиях открытого пространства может быть определена рас- расчетным путем иа основе опткко-дифрак- ционного представления картины звукового поля в зоне акустической теки, образую- образующейся за экраном, выполненным из ма- материала с достаточно большой звукоизоля- звукоизоляцией (R > Д1»кр) без нанесения слоя ЗПМ 30 20 JO 0 • Рис» А«успчесжре а — раэрез экрЁна; 6 — основанне duptHa; й — грвфнки для определенна Д^экр: мдоехмх к П-образных экранов* I — перфорированные лист; 2 — ЗПМ, 3 — сталь толщиной 2 мм; 4— р«зкио- вая прокладка «5 2SQ Л» S) по формуле [4.2] to frr D,37) Ряс. 4,1*1 Схем* р*сдо10Ж«вп sip«iia (а) ж гржфжж дда соредслиая ого жхуспкес»* «ОСТ! {4\ где А^„р—акустическая эффективность экрана бесконечной протяженности в плане, определяемая по рис, 4.19,6 и зависи- зависимости от величины Ьу = а{ ^-bx^di н ча- частоты f: Д^вд и Л^кр — акустические эф- фектниности экрана бесконечной высоты, определяемые также по рис. 4.19,6 э зави- зависимости от Sj = аг -Ь *з — ^2 и д3 = а3 -г -f»6j — du Ли °2р Яз — кратчайшие расстоя^ нии, м, от верхней и до боковых границ экрана {рис 4.19, a); b\t Ьг, Ьь — кратчай- кратчайшие расстояния, мт от верхней и боковых границ экрана до расчетной точки: diy й^ д3 — кратчайшие расстояния, м, от расчет- расчетной точки от верхней и от боковых гра- границ ИШ. Наиболее часто применяют экраны пло- плоской и П-о б разной формы (рис 4.20) из сплошных твердых листов (металл^ескнх н т. п.) толщиной 1,5—2 мм с обязательной облицовкой ЗПМ поверхности, обращенной к источнику шумаг а в ряде случаев — н с противоположной стороны. В качестве звукопоглощающих чогут быть использо- использованы такле материалы, как супертонкое стеило- и базальтовое волокно, плиты типа виннпор н др. Толщина сноя ЗПМ — не ме- менее 50 мм. Экраны могут быть [4.101 стационарными и передвижными (рнс.4.21), В последнем случае зазор между полом и экраном дол- должен быть минимальным» При установке экранов плоской илн П- образной формы (см. ряс, 4.20) со слоем ЗПМ значение Л^«р может быть опреде- определено [4.15] по табл, 4 22 для плоского эк- экрана и для П-образного экрана — яо табл 4 23 (расстояние от источника шума до экрана гя = 0%5 м в обоих случаях) в зависимости от высоты экрана //, ши- ширины L расстояния от экрана до расчет- расчетной точки гг н расстояния А расчетной тачки от поверхности пола, рабочего стола л т> п- Линейные размеры экрана Н и I должны быть не менее чем в 3 раза больше соответствующих размеров источников шума а к Ь Значение Л?мр для плоских и П-об- разных экранов при ъ < 3 м можно опре- определить также по графику на рис. 4.20раР гтрн этом для П-ооразкого экрана нужно принэть I = /пр.,, где /при = Л И- 2/* Эффективность экранирования тем выше, чем больше соотношение геометрических размеров экранов (высоты и ширины) с длиной звуковой золны, поэтому их целе- целесообразно "применять для снижения средне- и высокочастотного шума»
136 ЗАЩИТА ОТ ШУМА муле В, — Рве. 4.21. СтяцдеяжрвыЁ (л) я аереднж- ноЁ (*> иустнчесжме «сравы: J — секцна; 2 — тбкля icruxa; 3— коле- колесо; 4 —лист метдлк4ческяй- 5 —ЗПМС стеклотк4Вь; Г~ л нет* ф Снижение УЗД в расчетной точке акусти- акустически обработанного помещения опреде- определяется по формуле * Д1-Ю >¦.?..*¦"¦/..)]. D.38) где Si— постоянная помещена* после уста- нонкн экранов, м*. определяемая по фор- здесь «И,+ДД где S —общая суммарная площадь огра- ограничивающих помещения поверхвостей. Звукоизолирующие ныгородкн, представ- представляющие собой- соединенные отдальные сек- цин экраны, предназначены для изоляции рабочих зон, в вторых выполняются шум- шумные технологические операции. В таких вы- выгородках имеются большие технологические проемы. ВНИИОТ (г Тбилиси) [4.101 раз- разработана конструкция выгородки, собирае- собираемой кз отдальных секций, одинаковых по конструкции, но различных по размерам и форме. Крайние-секции (рис. 4.22, а) имеют Г-образную 4«рыу, средние Т-образную. Крайние секции состоят из сварного кар- каркаса, изготовленного из уголков, обшитых с внешней стороны стальным листом тол- толщиной 1,5 мм. В каркас устанааливАется деревянная решетчатая рама с размещен- размещенной внутри минераловатной плитой ППМ-80 толщиной 50 мм, обернутой стеклотканью тнла ЭЗ-100. Внутренняя поверхность сек- секции закрыта перфорированным металличе- скам листом. Длинная часть Т-образной секции, разделяющая два рабочих места, имеет двустороннюю облицовку яз клит ППМ-80 с такой же защитой стеклотканью н перфорированным листом. Все секции жестко крепятся к полу. Возможно изготовление выгородки из сборных элементов — унифицированных щи- щитов (рис 4.22Р б), позволяющих собирать различные по алощадн и по высоте вы- городки[4ЛО] Звукоизолирующая конструк- конструкция яиляется двухслойной, составленной из слоя ЗПМ и воздушного промежутка» С на- наружной стороны щит закрыт сплошным ли- листом из алюминиевых сплавов, с внутрен- внутренней — перфорированным. Расчет акустических экранов. Расчет осуществляется о следующем по- порядке, 1. Определяют требуемое снижение УЗД экраном в расчетной точке ALtp = L — — Хгдоп, значение которого должно быть не менее 8 дБ н не более 20 дБ. 2. Опредаляют УЗД прямого и отражен- отраженного звука в расчетной точке помещения [формулы D.34) — D.35)]. Экраны можно применять, если уровни прямого звука не менее чем на 10 дБ выше уровней отра- отраженного авука. В открытом пространстве сказывается влияние других источников шума, помимо экранируемого, на шум в РТ. 3. Выбирают конструкцию экрана в зави- зависимости от вида я габаритов источника шума, снектра и требуемого снижения Средства ]37 4.22, Эффективность плосхих экранов при г, «0,5 м Размеры экрана и к оор ди- дина 1ГЫ РТ* м И 2,4 2.4 2,4 2,4 1,5 1,5 1,5 1,0 2,0 h 1,2 1.2 1,2 1,2 1,2 0,73 0т75 0,75 0,5 1,0 [0 1,5 2,0 3,5 5,0 1,75 3,25 4,75 2,5 2,5 г? 1,0 2,0 3,0 1>0 2,0 3,0 1.0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 1.0 2,0 3.0 1.0 2,0 з.о 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 С ре дне геометрическая частота ок-газноП полосы. Гц 63 0 0 0 0 0,5 1,5 3.0 3,0 1,5 5,0 4,5 4,0 8,0 8,0 6,0 2,0 КО 1,5 6.0 5,5 6,5 3,5 6,5 6,5 3,0 2,0 1.5 4 4 4 125 0 0 0 0 0,5 1,0 7,0 7,0 5,0 5,0 5,5 6,0 п,о 10,0 10,0 1,0 0 0 9,0 3,0 1,5 6,5 3,0 0,5 0 0 0 5 4 3,5 250 5,7 4,0 3,5 9,0 9,5 7,0 10.0 8,5 5,5 9,0 10,0 9,0 13.0 9,5 7.0 6,0 5.5 7.0 ]4г0 7.5 3,5 10,5 п,о 12,0 3,5 3,0 0 10 8 7,5 7,0 6,0 5,5 10,0 8,5 8,0 13,0 11,5 7,5 U.5 12.0 9,5 16,0 13.0 12,0 10,0 7Т5 5,5 17,0 9,0 9,0 12 0 12,0 12,5 9,0 10,0 10,0 12.5 10.5 9,5 |000 3,5 8,0 6.5 12,0 10,0 9,5 14,0 12,5 13,0 17,5 16Т5 14т0 21Т5 20,0 15,5 10,5 10,5 8,5 16.0 14,0 11,5 18.0 16,5 14,5 9,5 9,0 8,5 14,5 14,5 12,5 2000 9,0 8,5 8,0 14,0 12.0 11,5 15,0 15,0 13,0 16.5 17,5 15.0 24,0 23,0 22,0 12.0 12,0 12,0 19,0 15,5 15,0 20,0 17,0 16,5 11,5 10,0 10,0 15,5 15,5 15,5 4000 il>5 12,0 11,0 17,0 15,5 15,0 21,0 19,0 17,0 22,0 22,0 - 19,5 25,0 24,0 23,5 14,0 14,0 13,5 19,0 19,0 18,0 22,0 20,5 20,5 14,0 13,0 13,5 19,5 18.5 18,5 dooo 15,0 13,5 13,0 19,0 17,0 23,0 23,5 22,0 23,0 23,5 22.0 27,0 27.0 25,0 15,0 15,5 15,0 21,0 20,0 20,0 24,0 23.5 22,5 17,0 15,5 14,0 23 22 20 шума, места установки экрана (з помеще- помещении или и открытом пространстве). Разме- Размеры экрана по аысоте н ширине должны быть существенно больше (в 3^—4 раза) раз- размеров экранируемого источника, В помеще- помещениях экраны должны иметь скоА эвукопо- глотвталя, как правило, с двух сторон, а в открытом пространстве— могут быть вы- выполнены нэ листового металла без звукоцо- глотители при условии, что отраженный от экрана звук не увеличит шум на террито- территории предприятия. Для получения макси- максимального эффекта экраны нужно устанав- устанавливать как можно ближе к источнику шума или к экранируемому рабочему месту, 4. Для открытого аространстна акустиче- акустическую эффективность экрана AL,Kj, опреде- определяют по формуле D.37). Она должна быть не менее Д!^, на каждой из восьми норми- нормируемых среднегеометрическнк частот &3„ 8000 Гир т. ^ АЬШКР > ДАТР. Если экран не обеспечивает требуемого снижения шума,
138 злщнтл от шума Средства звукопоглощение 139 4.28. Эффективность П-образных экранов ALaK0 при ^=0,5 к Размеры экршвл н координаты РТ, я Я 1.5 1,5 2,4 1 0,75 0,75 2.0 1.5 1.5 1,5 h 0,75 1,0 1,2 1,0 2.0 3,0 1,0 2Р0 з,о 10 2,0 3,0 Среднегеометрическая частоте октааной полосм. Га 63 8,5 9,0 7,0 6,5 2,0 7,0 в,о а,о 4,0 6,5 2,5 7,0 7,0 3,5 7,5 7,0 7,0 250 13,0 ао 13т5 12,0 5,0 У,5 10,5 9,5 9,0 500 14,5 11,5 П,5 15,0 9,0 10.0 17,5 17,0 25.0 1000 19,0 18,5 18,5 18,0 13,5 16,0 21,5 21,0 20,0 2000 19,5 17,0 17,0 ]8,0 17.0 16,5 22>5 19.5 20? «но 24,0 21.5 19,0 22,5 17,0 20,0 27,0 25,5 24,5 8000 25*0 22,5 12,5 22,5 20,0 20,0 28,5 25,0 24,0 следует увеличить его размеры нлн прибли- приблизить к источнику* Аналогично следует по- ступить при установке экрана в помещении. Снижение шума экраном А2,[4юрыула D,38)J должно быть ае менее ^ 4.4. СРЕДСТВА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ Средства звукопоглощення применяются снижения шуча на рабочих местах, неходя- щихся в помещении с источникам к шума \ s ч LJJ дн или в <thihx> помещениях, худа проникает шум из соседних «шумных» помещений К этим средствам относят звукопоглощаю- звукопоглощающие облицовки я штучные звукопоглотите- ли, применяемые в тех случаях, когда тре- требуемое снижение Д1Т? шума в расчетных точках превышает 1—3 дБ ке менее чем в трех октаышх полосах нлн 5 дБ хотя бы в одной нз полос. Установка данных средств в помещении: называется акустической об- обработкой. Интенсивность звука в какой-либо точке помещения складывается из интенсивности А Прямого /О|> и отраженного звука I$Tp> Пре- Преобладание одкого звука над другим нлн их равенство характеризуется акустическим от- отношением Q** Л»тр//*р- Область помещения, где Q < ] (вблизи источников шума), на- называется областью прямого зау 'а, а при Q>1 (вдзлн от источников)—областью отраженного звука. Поскольку акустический эффент звукопоглощающей облицовки и Штучных з&укопоглотителей основан на уменьшении ннтелсивности отраженного зву- звука, снижение шума а расчетной точке будет в сильной мере зависеть от расположения ее з помещении, т. е. от валнчины Q- в ,зоне отраженного звука Мл ™ 10-^]5 дБАр а на рабочих местах в зоне прямого звука &L* *= 3 -s- 6 дБА. Максимально возможное снижение УЗД и данной точке помещения при его акустической обработке [4.2] Аьтлх = ]0 ig(l 4» Q) Необходимо отуе- тить, что валичина Q зависит от формы по- помещения (соразмерного, плоскою или длин- длинного) я может быть опредалена по данним [4.15J. Максимальное снижение УЗД Д?т дБ, в расчетной гочке» расположенной в зоне от- отраженного звука, при установке звукопо- звукопоглощающих конструкций определяется по формуле * Д?,= ЮЩВ^ДвфО], D.39) где $ и tj>i — коеффицнеити, определяемые по ркс, 423 до и после установки заукопо- глощающнх конструкций. Постоянная Bi определяется по формуле 2; где А) —зазрение звукопоглощения цоваиных ограждающих поверхностей, м; А\ =¦ a(Sufp — S04&), а —средний коэффи- коэффициент звукопоглощения помещения до уста- установки звукопоглощающих конструкций: а — ~ B/iB -{- Sarp): 50о — общая площадь зждаяжшя повсфхкосте^ помещения, м^ у ЦОВКИ% м2; АЛ — значение дополнительного звукопоглощения, яноснмого облицовкой н штучными зй у ко поглотителями, &А = = Оо«л5<и5.1 4* АШтпттг (too* —-реверберацион- нын коэффициент звукопоглощения облн- Рис 1.22. Звукоизолирующие выгородки: а— секция выгороди; 6 — выгородка аз сборных » 4.24, Номограммы дли расчет!
140 ЗАЩИТА ОТ ШУМА 4.24» Характеристика Чарка х характеристика плиты Л я 3 4 4: акустических л лит 21 >. а* Ч X м ч о * Q i „ CD =13 РсверберяцноикыА коэффнцкевт Аиуко- логлощедщя а0<5л а октаваой полосе со среднегеометрической Частотой, Гц БЗ 125 500 |№0 4000 8000 / — акустическая плита; 2 — воздушный промежуток; 3 — элемент крепления Л А/О минера ловатные аку- акустические с нескеозяоА перфо- перфорацией по квадрату диамет- диаметром 4 мм (коэффициент пер- перфорации 13 %), размерами 6ЧЮХ500 мм OV 21-24-60^ 77) ПА/С минераловатные аку- акустические, отделка сиабрыз- угом> размерами 500 X 500 мм 0^21-24-60—77) «Акмигран». «Акминит» Мние- раловатные размерами 300 X X 300 мм «Сила к по р> размерами 450 X X 450 мм (ОСТ 21-22—84) ПА минералов атчые плоские самонесущие офактуренные шириной 500. 900, 1000 мм, длиной 1000Р 1500, 1800, 2000 мм (ТУ 67-325—80) <Винипор> эластичны А (в ру- лоие) «Винннор» полужесткий (ТУ 6-05-301-09—77) ПП-80, ППМ, ПММ звукопо- звукопоглощающие полу жесткие <ГОСТ 9573—82) 150 150 400 350 125-150 180 120 80 20 У 20 20 45 40—50 35 30 50 80 50 30 50 0 50 0 50 100 0 50 200 0 0 180 0 0 0 60 150 0 60 0 50 0,02 0,02 ОРО2 0р02 0,07 0,02 0Р01 0,3 0,10 0,28 0,5 — _ 0Р06 0,12 0,15 — 0,03 0,05 0р05 0,12 0,17 0,11 0,2 0,43 0,25 0,43 0,7 — 0,15 0,23 0,28 0,33 0,08 0,21 0,14 0,2 | 0,17 0,42 0,21 0.36 0,64 0,30 0р71 0р71 0,45 0.83 0,85 0,065 0,25 0.46 0,63 0,63 0,3 0.4 0,52 0,61 0,68 0,98 0,66 0р88 0,99 0,85 0,88 0,70 0,60 1,0 0,93 0,12 0,56 0.93 1,0 1.0 0.64 0J2 0,9 0.9 0,98 0,90 0,91 0,94 0,93 0,9 0,81 0р79 0,70 1.0 0т98 ОР19 0р85 1,0 1,0 1,0 0,89 0,98 0,99 0,94 0,86 0,79 0,95 0,84 0,98 0,78 0,71 0,77 0,80 0,85 0,95 0р45 1,0 1.0 ко 1,0 0,95 0,79 0,42 0,92 > 0р45 0,45 0,89 0,80 о!9 0,72 0.79 0,62 0,90 0,8 0р84 0р39 1.0 1,0 ко 1,0 ОР63 0,75 0,82 0,78 0,2 0,19 0,70 0,65 0р83 0,59 0,65 0,59 0,95 р 0,75 0,8 0,89 1.0 1.0 1.0 1,0 0,73 0>75 0,78 0,76 Средств* 141 4,25. Характеристика звукопоглощающих облицовок из слоев пористо-волокнистых материалов Конструкция (ГОСТ ила ТУ) 5 о л я! О 2 Я к С Я . О 4> Рс»срб«рацноан«Й коффицкект заукопоглощвачн * октав ной нолос* со среднегеометрическое частотой, Гц 125 250 1000 2000 4000 3000 1 2 / — звукопоглощающий материал; 2 — Мииепаловатиая плита / {ГОСТ 9573—32), стеало- ткаиь 5 типа ЭЗ-ЮО (ГОСТ 19907—83), гипсо в а я п л ита J, размерами 50ОХ5ОО мм, толщиной 6 мм, перфорацией по квадрату 13 %> диаметром 10 мм ГГУ 400-1-263—73) То же, но I—прошивные ми- минераловатные маты (ТУ 21-24-51—73) То же, но /—супертонкое стекловолокно (ТУ 21-01-224—76) Прошивные минер ало ватные маты / (ТУ 21-24-51-100—73), стеклоткань 2 типа ЭЗ-100, просечно-вытяжной лист 3 толщиной 2 мм, перфорацией 74% То же, но I — мииералоиат- ная плита (ГОСТ 9573—82) То же, но 1 — супертонкое стекловолокно То же, но I — маты из супер- супертонкого базальтового волокна (РСТ УССР 60Н—81) Супертонкое базальтовое эо- локио /, стеклоткань 2 типа ЭЗ-100; металлический перфо- перфорированный лист 3 перфора- перфорацией 27 % То же, но / — супертонкое стекловолокно Маты из супертонного стеало- волокна (ТУ 2J-01-224-75), оболочка из стеклотнанн ти- типа ЭЗ-100 Маты из супертонного базаль- базальтового волокна (РСТ УССР 5013—76), оболочка из деко- декоративной стеклоткани типа ТСД {ТУ 6-П-54—74) нал; 2 80 100 15 100 125 15 20 20 15 15 20 — защитная oOoj 60 100 100 100 50 50 50 50 100 50 100 50 50 200 0 0 0 250 0 0 0 250 0 100 0 50 0 0 30 0 0 0 50 0 @,1) 0,15 0,3 0,4 ом 0,09 0,07 0,25 0,05 0,2 0,06 0,22 0,07 0,09 0,19 0,1 ол 0Л5 0,28 ючка, 0,31 0s42 0,66 0,73 0,35 0,i8 0,25 0,63 0,25 0,37 0,2 0,34 0,51 0,2 0,29 0,49 0,4 0,2 0,47 1,0 3 — 0s70 0,81 1,0 1,0 0,75 0,55 0.1 0^66 0,9 0,5 0,69 0,73 0,47 0.65 0,81 0,35 0,9 i.o 1.0 перф op ирова иное 0,95 0,82 1,0 1> 1,0 0,95 1,0 0.98 0,99 0,82 0,81 0,8 0,33 0,94 0,94 0,98 i]o 1,0 0,69 0,69 1,0 1,0 0,95 0.86 1,0 1,0 0,99 1,0 0,9 0,33 0,68 0s98 0,89 0,94 1,0 1,0 1$ 0,9 0,59 0,58 0,96 1,0 0.90 0,79 1,0 1,0 0,98 1.0 0,92 0,89 0,92 0,31 0,94 0,9 0,98 i!o 0,81 локрь 050 0,59 0,7 0,92 0^92 0,35 1,0 1,0 0,95 0,98 0,98 0,85 0.35 0,62 0,61 0,81 0,97 0.20 0,95 0,97 отзо 0,5* 0,55 0,8 0,95 035 0,95 0,95 0,95 0,97 0,64 0,64 0,64 0,53 0,58 0,58 0,85 0,95 0,98
142 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Конструкции (ГОСТ ллн ТУ> =1 a. <0 ?f«? f| П Я ? Продолжение табл. 4.25 коэффициент an у ко поглощен™ полете со среднего метр и ческой частотой Гц ез Маты / из супертонкого ба* зальтового волокна о оболоч- оболочке .  стеклоткани типа ^J-IUO; алюминиевые перфо- перфорированные листы 3 толщи- *?й 1,2 ммт перфорацией 20 %7 диаметром 5,5 мм Звукопоглощающие маты из штапельного капронового во* локна (ТУ 17-РСФСР-15-1532— 76) Теплозвуко изоляционный ма- материал АТДЫ (ТУ 18-65—76) Теплозауконэоляционные маты АТИМС Теп лоз ву коизо ляц иокпый ма- материал ВТ4С (ТУ 17-РСФСР- 2166—751 20 50 25 50 50-60 50 15 50 50 0 0,04 50 0,05 100 0.05 150 0р06 0 0,1 50 0,12 0,05 0,07 0,13 0,15 0,1 0, И 125 0,3 0,24 0,23 0,23 250 50а 0,12 0,16 0р03 0,08 0, И 0,3 0,12 0,16 0,18 0,4 0,28 0,66 0,12 0,26 0.38 0,6 0,21 0,4 0J6 0,99 0,47 0,64 0.67 0,62 0р44 0,83 IOQQ 0,96 0,94 0,96 0.98 2000 4000 0.99 0,87 0,75 0,89 0.73 0,69 0,77 0,94 0,99 0,97 0,84 0,75 0,83 о.вз 0,9 0,82 0,94 0,92 0,S4 0,78 0,89 0,9 0,92 0,92 0,82 0,87 0,87 1.0 4.26, Характеристика штучных авукопоглотителсй Форма Знукочогло О аз f-m С Я * с* ¦х * л 3 а. о Энаиоалсктная площадь зоукопоглотения А в сзктаниой полосе со <^——^ы^^_А^^_ частотой, Гц $3 <23 250 500 IOflO 2000 4000 dflOQ Куб 7 — просечно-вытяжной лист толщиной 2 мм, перфорация 74 % (ГОСТ 870G— 78); 2 — стекло* ткань типа Э3400 (ГОСТ 19907—83); 5 — супертонкое стеклово- стекловолокно (ТУ 21 РСФСР- 224—75); 4 — проволоч- ный каркас ,05 0.82 0,67 Средства 143 Продолзкепне табл. 4 26 Форма конструкции Знукопогло 77 Ь г) (9 а! Расстояйне. мы о ¦9 Ч. Экdnвалентнаg площадь 18\ткопогдоще«ия Д и» j. ШТ1 | в 0кТй1зНой полое с но средчегеомстрлпеской пастотой Гц 325 250 300 зооо Куб со стороной 400 мм. У — просечно* вытяжной лист толщи- толщиной 2 им, перфорация 74% (ГОСТ 8706—78), 2 — стеклоткань типа ЭЗ-100 {ГОСТ 19907— 83); 3 — супертонкое стекловолокно <ТУ 2[ РСФСР-224—75), 4 — проволочный каркас То же, но со стороной 320 мм То же, но со стороной 400 мм; 3 — суперточ- кое базальтовое волок- волокно (РСТ УССР 5013—81) То же То же; 3 — отходы кап- роновых волокон то же; 3 — супертонкое стекловолокно То же; / — перфориро- перфорированная пленка из вини- винипласта, перфорация 33 %; 2 — стеклоткань ЭЗ-100; 3 — супертон- супертонкое стекловолокно То же; 3 — мянерало- ватная плита ПП-80 Параллелепипед разме- размерами 2600X500X300 мм: 1 — просечно-вытяжной лист; 2 — стеклоткань типа ЭЗ-100; 3 — супер- супертонкое стекловолокно: 4 — каркас треугольного профиля Параллелепипед разме- размерами 4000 X 1000 X X 50 мм: / — просечно- вытяжной лист; 2 — обо- оболочка из стеклоткани тина ТСД; 3 — маты из супертонкого базальто- вого волокна; 4 — ме- металлический каркас 15 15 20 20 20 20 15 80 !5 20 40Ш] 60 60 40 Сплош- Сплошное запол- заполнение То же 25 300 60 1500 2000 1350 1200 1200 1200 1200 1200 0 1500 1250 1000 1200 1200 1200 1200 1600 1350 0 1000 0,08 0,1 0.15 0,18 0,23 0.1 0.07 0,18 0,59- 0г28 0,23 0,27 0,26 0,34 0,25 0,19 0,55 0,37 1Р08 0.25 0,66 0,56 0,6 1.0 0р93 0,73 0,53 1,87 2,52 U03 0,68 1,08 1,08 0,93 0.89 ом 2,1 0,57 0,84 1,17 1,09 1.03 1,03 1,03 2,1 4,95 0.86 0,66 1,08 10 1,04 1,111 1,05 6,05 0,75 0,52 1,0 1,08 1,06 1,07 1,87 6,41 0,60 0,37 1,01 ьо 1,12 0,99 2,5 5,*2
144 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Форма конструклнм То же, размерами 3000 X 500 X 50 иц То же, размерами 1000X500X60 мм; 3 — минераловатная плита (ГОСТ 9573-82) в обо- оболочке из стеклоткани ткна ТСД (ТУ 641-54—74) Элемент кулисного типа из плит ПА {ТУ 325— 80) Акустическая неармнро- ванная минераловатная плита Звукйоогло- щающия о If 20 80 — 125 180 Я к О 50 80 — 40 50 Расстояние, мм ЕС _ 3 3, 1300 500 — 0 0 т Ч1 |ё о с 1000 0 — 0 50 Эвищя 9 вз 0,2 0,31 0,35 0,2 0,52 ^вленгн Продолжение та б л »я площадь зеукоггоглощсиия Д 4.26 октявной полосе со среднегеометрической 125 '0,35 038 0Р6 0.5 0рб6 250 1.1 0,31 1,23 1,17 частотой. Гц 500 3,1 1,14 1,25 1,21 1000 3,52 U22 1,95 U6 1,05 года 3Р16 1,18 1,6 1,05 4000 3,4 1,07 1,2 1,03 1,08 8000 2,4 f i>2 1,06 iT0 цовкв в оитавной полосе частот, опреде- определяемый по табл. 4.24—125; Ацп — значение звукопоглощения штучного звукопоглотите- ля, ма, определяемое по табл, 4.26, лШТ — количество штучных звукопоглотителей; cti —средний коэффициент заукопоглоще- ння помещения после установки звукопо- звукопоглощающих конструкций; as — {Ay + Необходимая плошадь звукопоглощающей облнцоики может быть определена по фор- формуле D 40) где ДАгр — значение звукопоглощение обес- обеспечивающего требуемое снижение УЗД н определяемое по номограммам на рис. 4.24 и по известным величинам, а, Д?^р н Sow Снижение УЗД в расчетной точке, распо- расположенной з зоне прямого звука (на рабо- рабочих местах), определяют но формуле D.41) Средства звукопоглощения, используемые для акустической обработки помещений, подразделяются на три группы. А. Звукопоглощающие облицовки в виде акустических плит полной заводской готов- готовности с жесткой и полужесткой волокни- волокнистой, зернистой или ячеистой структурой: плиты типа сАкмигран>, «Акминит», «Сн- лакпор», ПА/С, ПА, ПС и др, Конструкаин облицовок из этих плит показаны на рис, 4„25, а реверберацнонные коэффициен- коэффициенты звукопоглощении а9*л даны в табл. 4.24 [4.10, 4.15]; Б. Звукопоглощающие облицовки нз слоя пор исто-волокнистого материала (стекляя^ в ого или базальтового волокна, минераль- минеральной ваты) б защитной оболочке из тканн или пленки с перфорированным покрытием (нетал ля веским, гипсовым к т. н), лред- стааляющнм собой многослойную конструк- конструкцию (рис. 4-25). Значения ao6jl для этой об. лицовки, а также дли слоев пяда материа- материалов в эашктнъис оболочках (без перфориро- перфорированного покрытия) приведены в табл. 4 25 [4Л0, 4.15} Плоений слой энукоаоглотающего мате- материала облицовок этих двух групп может быть установлен на жестком основании, ко- когда он крепятся непосредственно на поверх- поверхности ограждения, или с воздушным проме- промежутком между слоем и основанием. В по- последнем случае досгвгаются большие значе- значения а<эбл в области низких частот; Средства э»укологЛ)Щевня ^ i м л о Я" а> i 2 m о 3 ar I 1-3й1 jj о5у М pi Л VI 1 В ° I So
Г *": *!?'_ыд ад-™™», В, Штучные звукопоглотители, представ- ляющае собой одно- аии многослойные объ- ¦емные эвукопомощающле конструкции в вкде куба, параллелепяпедат конуса* подве- подвешиваемые к потолку помещения (рис. 4.27) Одной яз разновидностей таких звукопогло- тителей являются звукопоглощающие кули- кулисы а виде плоских параллелепипедов (типа пластин) из тппсуалоолгиых плит марок ПП-80 или ПП-100 размерами 1000 X X 500X40 мм в прозрачной оболочке яз ткани или пленки {рис, 4.28). Характери- Характеристики штучных эвукопоглотителен приведе- приведены в табл. 4.26 [4.15]. Перечень предприятий, выпускающих ЗПМ, ткани, пленки, сетки я перфорировав-
148 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Ркс. \.2Ъ- Звукоаогдощыощже кутасы г в —общий внд кулнсы составной; ^5 —го же худьсч с обра*леннек; 9t * — варианты установки кулес: /—доиут: 2—КрЮш>подаеска; 3 — стеклоткааь тяпа ЭЗ-JOO, {—металлическая обрамляющая рамка; 5— уголок; 6 — квпрлмяющдя; 7 — ашеер; 8 — дерейяиныИ брусок; 9 — кулиса fd — шаг кулис) ные листы, приведены в рекомендациях [4Л1]. Акустически равноценная замен* волокни- волокнистых звукопоглощающих материалов в кон- конструкциях облицовок я штучных эвукопо- глотителей может быть произведена с по- помощью данных табл. 4.27 [4JI]. Например, базальтовое волокно киотностью 15 кг/м3 можно заменить на стеклянное волокно плотностью 20 кг/и3 или минеральную вату алотностью ] 00 кг/м8 н т- д. Расчет средств звукопогло- звукопоглощения н помещениях. Необходимость в акустической обработке помещений мо- может вознпннуть как для действующих, так к проектируемых предприятий и цехов. При- Приводимый пнже порядок расчета учитывает оба эти варианта. 1. Определяют значения требуемого сни- снижения УЗД Д?гр в расчетных точках поме- щелня ао формуле D,10). Использование только одних средств звукопоглощения це- целесообразно, когда А?*р не превышает 5— 8 дБ в средне- и высокочастотной части нормируемого диапазона частот- В протяв- 4.27. Условия замены волокнистых зн у ко поглощающих матери ал о а 1 Материал, ГОСТ или ТУ Улътратонкое штапельное базальтовое волокно, ТУ 550-2-44—72 Супертонкое стеклянное волокно, ТУ 21-01-224-75 Вата минеральная, ТУ 21-24-51—73 Штапельное стеклянное волокно в виде матов, ГОСТ 10499—78 Капроновое штапвльное волокно марки ВТ-4, ТУ 6-06-272—70 ¦ 1 2 8 13 20 Варкакты замены на а 10 15 85 108 135 г«ри TlfOC б 15 20 100 128 180 ала по гят кг/и* в 20 32 160 205 255 г 25 45 135 240 600 авулопоглощеишя ном случае необходимо прежде всего сни- снижать шум средствами ^укоизоляции, глу- глушителями. 2- Для эксплуатируемого помещения объ- объемом Vy м\ экспериментально определяют эквивалентную площадь звукопоглощения этого помещения А, ма, но результатам из- измерения времени реверберации 7\ с. А = — 0,161 V/T, находят средний коэффициент звукопоглощения a = A/Son) и постоянную помещения В = А/[\ —а) Возможно (ме- (менее точно) определение зтой величины рас- расчетным путем так же, как для проектируе- проектируемых помещении {см ньшге]. 3. Исходя, из конструкции помещения, определяют возможную площадь звукопо- звукопоглощающей облицовки $<ял. Обычно обли- облицовку устанавливают на потолке н части стен помещения. Площадь ее должна со- составлять ие менее 30—50 % общей пло- щядл ограждекнн 5ОГР. В невысоких поме- помещениях (менее 5—6 м) с большой площадью облицовку размещают только на потолке, 4.28. Рекомендации по применению а в узких и высоких помещениях — на сте- стенах» останляя свободной их нижнюю часть (до 2 м) Во всех случаях применение об- лниовок эффективно яри малой исходной неличине А- 4. Выбирают конструкцию облицовки (с учетом гигиенических требоганий н условий пожарной безопасности) в зависимости or назначения помещения [4 Л 5] (табл 4.28), условий эксплуатации облицовок (ноздей- стзие пыли, влаги, вибрации и т. п.).Вряде случаев облнионкн ныполняются в виде под- подвесных П0толковт которые наряду с выпол- выполнением функции звукопоглощения служаг для размещения светильников, воздухорас- воздухораспределительных вентиляционных устройств, и инженерных коммуникаций. Частотная характеристика коэффициента звукопоглощения облицавки аовд1 должна быть близка к частотной характеристике требуемого снижения шуча и иметь макси- максимальные значения для наибольших зиаче- матерналоа я защитных покрытия ЭэукоОоглощяющче материалы и защитные покрытая Звукопоглощающие материалы Плкты типа «Акмнгран> Плиту типа «Снлдкпор» Шиты типа ПА/С, ПА/О Плнты типа ПП н ППМ С а мо несуш не минер ал оватные плиты Плиты типа сВннигтор» Супертонкое щелочное стекловолокно Супертонкое базальтовое волокно БСТВ и изделия БЗМ Защитные покрытия Ткаин марок ЭЗ 100, А-1, ТСД Павинол марки авиапол Пленки типа ПЭТФ Алюминиевые перфорированное панели типа ПА, ЛАП, ЛАК Листы стальные перфорированные Асбоцешеитные перфорированные листы Плнты гипсовые типа АГП, АГШБ Стеклопластиковые оболочки типа АСО Просечно-вытяжные стальные и алюмкниевые листы Заукопогло- щающие облкпозки ъ^ ^^ ф щ/ ВЪ А^Ъ ^^г ш^ ^ • ¦ ^ помещений эданый + * 4- -j- — • 1 Г — + 3 вукстылоща ющке облицовки» объемвые звукояоглотвтеля» акустические зкрзну ЯЛ я помещений лроиьиц ,7 PHRU'f ПТ^И1ТПИ<1ТМЙ с нормальным гемпера- ТУоно-влажностным режчном — — — + — + Примечание. Знак + означает, что данная конструкция рекомендуется к примене- применению, знак —, что не рекомендуется
160 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Глушители шуи* 5. По формуле D.40) определяют необхо- необходимую елошадь облицовки ?**• Если ее ве- величина окажется больше площади, возмож* ной для облицовки в данном помещении, то в качестве проектной следует принять мак- максимально возможную, а недостающее зву- звукопоглощение обеспечить применением штучных эвукологлотятелен, количество ко- которых для каждой октавноя полосы опре- определяется по формуле (ДЛ ят. / В качестве проектного принимается наи- наибольшее из значений Птт, полученных рас- расчетом для каждой октавноя полосы. Если штучные звукопоглотнтелн применяются вместо звукопоглощающей облицовки, то количество определяется по формуле При устройстве одной облицовки можно также, задавшись величиной 5^л, опреде- определить снижение УЗД по формуле D.39)р ко- которое должно отвечать условию Д?^Д?«р. 4,5. ГЛУШИТЕЛИ ШУМА На машиностроительных предприятиях повышенный шум на рабочих местах и в жилой застройке часто создается при ра- работе вентиляторных, компрессорных н газо- газотурбинных установок, систем сброса сжа- сжатого воздуха, стендов для испытаний раз- различных двигателей. С я мнение шума аэро- аэродинамического происхождения достигается установкой глушителей в каналах и возду- воздуховодах на пути распространения шума от его источника до места всасыванкн или вы- выброса воздуха и газов. Глушители подраз- подразделяются на абсорбционные, реактивные (рефлексные) н комбинированные. Сниже- Снижение шума в абсорбционных глушителях про* исходят за счет поглощения звуковой энер- энергии применяемыми в них звукопоглощаю- звукопоглощающими материалами и конструкциями, а в реактивных —в результате отражения зву- звука обратно к источнику. Комбинированные глушители обладают свойством как погло- поглощать, так и отражать звук. Выбор типа глушителя зависят от конструкаии заглу- заглушаемой установки (стенда, системы нт.д,)р спектра и требуемого снижения шума. При- Применение глушителей для различных устано- установок и систем рвссмотрело ниже. Глушители гентхляторяых установок. Наибольшее распространение в вентилятор* ных установках общепромышленного назна- яення получили глушители абсорбционного типа—трубчатые, пластинчатые, цилиндри- цилиндрические, облицованные изнутри ЗПМ пово- повороты воздуховодов (ряс, 4.29), поскольку вентиляторы ямеют широкополосный спектр шума. Конструкции глушителей подбирают в зависимости от поперечных размеров воз- воздуховода, допустимой сиорост» воздушного потока, требуемого снижения УЗД и места для установки глушителя. Трубчатые глушители обычно применяют- применяются при поперечном сечении воздуховодов до 500X500 им или диаметре до 500 мм, аи* лицярические — пря диаметре до 700 мм, а пластинчатые — при больших размерах. В глушителях пласткны устанавливают па- рзллельно потоку воздуха на определенном расстояния друг от друга. Толщину пластин выбирают исходя из максимума в спектре шума — чем ниже частота заглушаемого звука, тем толще должны быть пластики глушителя* Обычно толщина пластин со* ставлиет 100—200 мм, реже 400—600 мм. Вопросы определения зффелтивиостст глу- глушителей шума подробно рассмотрены в ра- работах [4J6, 4-21), а рабочие чертежи кон- конструкций трубчатых, пласткнчатых и ци- цилиндрических глушителей приведены в аль- альбомах [4Д 4.4]. Применяемые в глушителях ЗЦМ при* ведены в табл. 4.29. Для защиты ЗПМ от Рее. АЛЬ. Глушители шума 4.29. Звукопоглощающие материалы для глушителей шума [4,16] Материл л Маты (холсты) из сувертовно- го базальтового волокна БСТ8 Маты (холсты) из супертонко* го сгеаловолокна СТВ марки Ш Плиты полужесткие из мине- минеральной ваты ПП-80 Плиты мягкие из минеральной ваты марок ПМ-40 и ПМ-50 ТУ РСТУССР-5013-81 ТУ21-РСФСР-224-75 ГУ 21-24-51—73 ТУ 21-24-52-73 Ллоглоеть заполне- заполнения, кт/м' 17-20 17-20 80 40—50 Область применения Для приточных к вытяж- вытяжных систем То же с влажностью воздуха не более 60 % Для вытяжных систем Для вытяжных систем а — трубчатыА кругл у ft caap- во?; о — трубчатая прямо• угольиыя ctapicoft; * — стинчвтыя: г — 3 — р р форлроввяная обечивка; 2 — звукопоглощающий холст <иат/: J-* короб наружный; 4 —дпжфрагма; 5 — плести- на; 6 — цилиндр; ? — обтека- обтекатель, 8 — крепдевке дклин- дра у потоком воздуха используется перфорированный стальной лист толщиной 0,7—1 мм (диаметр отверстии б мм, шаг 12 ммр коэффициент перфорации 20%) я стеаиоткань типа ЭЗ-100 по ГОСТ 19907—53. Возможно использование других марок стеклотиани (ЭЫ00, 32400, 32-S0).имею- 32-S0).имеющих экаиналеитное сопротивление проду- ванию. Необходимое свободное сечение глушите- глушителя Fa, м2, находят из соотношения Feu = 3=1 Q/vMa, где Q — расход воздуха через глушитель» mj/c; уда|,—догтустнмая скорость воздуха в глушителе, м/с, принимаемая в зависимости от располагаемых потерь дав- ленкя н типа помешения, которое обслужи- обслуживает.данная установка. Поток воздуха, проходя через глушитель, генерирует так называемый собственный шум глушителя, звуковая мощность кото* рого зависит от скорости потока, конструк- конструкции глушителя и его размеров. Особенно важно учитывать то обстоятельство, когда глушитель устанавливается непосредственно перед помещением. В этом случае дояусгк- чую скорость воздуха можно принимать
I - г ' > 125 200 250 315 400 50О с? 3* н - (X * 0.5 J,o i,s 2,0 0,5 1,0 1,5 2.0 0,5 ко 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 05 1,0 1.5 2,0 С© 5 9 11 13 4 6 8 9 3 4 б 7 3 4 б 7 2 3 3,5 4 1 2 2,5 3 полосе г.о 7 12 17 22 6 9 13 17 5 8 И 15 6 8 П 15 4 7 9 10 3 5 7 9 С ~Ч 11 20 25 30 9 1Б 21 27 8 14 39 25 9 35 20 27 9 15 la 2€, 8 13 18 24 , 4JCTO о 20 36 44 50 17 30 40 50 17 30 40 50 17 23 40 50 12 20 28 35 П а 25 32 тай. о L9 34 42 50 17 28 40 49 16 2S 39 49 12 20 29 35 10 16 21 24 Vr" 12 16 19 в октзввсй *етрн Га 16 27 37 47 12 20 26 32 9 15 20 25 8 13 18 20 7 И И 16 6 10 13 15 чсск< 12 19 25 32 9 15 19 24 7 12 17 20 7 11 14 16 G 11 12 5 8 10 11 < нее : s 11 200X100 17 22 27 8 300Х2О0 14 18 21 6 4О0Х2О0 11 16 17 б 400X300 10 13 15 5 400X400 8 ]0 И 1 10 окрздъгяк: я и п и 2 0,5 1,0 2,0 0.5 1.0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2.0 0,6 1,0 1,5 2,0 0,5 10 1,5 2,0 Ги "П О 2 3 4 1.5 2,5 1 1,5 1,5 2>5 1 1,5 2 0,5 i 1 1 реДЕ1 . дБ егео частотаft. 1 7 и 13 15 5 7 9 10 4 6 8 9 3 4,5 7 2 3. • j Ь 1 10 28 22 25 8 14 !9 22 6 П 14 18 5 8 П 15 4 7 in ! Е с iff- 18 32 37 43 17 2Я 35 42 14 25 35 42 13 21 29 35 12 'JO 17 оЗ j 1 20 35 39 46 15 26 34 40 12 22 29 40 М 19 25 3D 8 15 21 27 \ й О метр U 16 '29 34 j 40 9 16 21 25 13 13 22 7 12 14 16 5 9 i2 io i i ^i S ¦<• i^ 18 2f> JO 7 11 13 i5 6 1U 11 14 4 6 3 П 4 6 b 10 1 «ofi i e ! 2 |5 8 13 19 23 6 9 jo H 4 7 9 12 3 8 10 3 5 7 9 акой-либо полосе частот. Обычно ческие частоты н являются >—«ч i q 'ИДЯ erec ¦'Мет Ю Гц В большинстве —-„-. <•! ._ ГТ [4 lb| a зависимости от допустимого уровня звука в этом помещении. Допустимый уровень звука в помещелии, дБА 30 40 50 55 80 Допустимая скорость воздуха, м/с 4 6 8 ]0 ]5 При удалений- гэущителя от помещения генерируемый шум будет затухать в возду- воздуховоде тем сильнре, чем дальше располо- расположен глушитель Поэтому в таких случаях допустимые скорости воздуха могут быть увеличены в 1,5—2 раза. Для оредотвраще- ння выдувания ЗПМ Э]!а21^вие у5С,п не долж- должно превышать 15—20 м/с. Длина гдуши"едя выбраииой конструкций определяется по табл.4.30— 4,35 [4^3, 4.4Р 4.16] из условий получения требуемою сни- снижения УЗД в каждой itj октав^тыл полос нормируемого диапа^оия частот В качестве проектной принимается максимальная дли- длина глушителя, требуемая для снижения требуемой длиш^ 2,5—3 м я боле-j глуши- глушитель нужно рзибцть V-?. 2  части, уста- устанавливаемые друг от друга На расстоянии 0Р8—1 м. Глушители шума m?-iecoo6pajiio устанав- устанавливать по возможности близко к вентилято- вентилятору, чтобы ограничить до минимума шум, проникающий чгрс~* стекки воздухово дов в помещения, через которые они про- проходят. Гидравлическое сопротивление глуиыте- л^й, Па, огтределяется по формуле АИ =(^+U где с,л — коэффициент viecTiioro сопротив- сопротивления глушителя, прниимасмык для пла- стия^агых глушителей по табл 4 ЗЬ, а для цилиндрические — по табл. 4.37; для тр>6- чатых йгл = 0р л — коэффициент треняя (таб.». 4 3S); ?га—длина глушителя, ч Dr— гидравлический диаметр, ы, р и v — плот- плотность, кг/м3, и скорость воздуху м/с, в сво- свободном сечении глушителя. , мм B , дБ s ^к^^ввоЛ полосе Co . Гц G3 T < ; 115^495 50—80 940—1660 50—80 250 500 юоо 2 1 50 50 1000 Глушители компрессорных и газотурбин- газотурбинных установок (ГТУ). Для снижения шума этих установок чаще всего применяют труб- трубчатые (рис. 4 30) и пластинчатые глушите- ли: трубчатые—для всасывающих н вы- выхлопных воздуховодов компрессоров малой производительности низкого и высокого давления к небольших ГТУ; пластинчатые — для более крупных ГТУ Данные то эффек- эффективности этих глушителей приведены в табл 4 39—4 40. Ллинз и свободное сечение глушителя: выбирают такнми> чтобы сниже- чие октавяых УЗД в расчетной точке было не ниже требуемого по акустическому рас- расчету или данным измерений Свободное се- сечен ле глушителя Л*, м2. определяют по формуле Fcv — 0/uR^t где G к Удоя — рас- расход, мУс и допустимая скорость воздуха или гааовоздутной сие( йр м/с, проходящей чррез глушитель. В глушнте.гях mviwa вса- всасывания идеи в Ю-г 15 см/с, б глушитадял шума стравливания Удод я=в 20 -г- 40 м/с з daBHcnuocTH от располагаемого протнводйв лений и требуемого снижения шума. Разработаны типоеые конструкции глуши- глушителей шума [4 20J для поршневых и турбо- турбокомпрессоров (табл- 4.41), устанавливае мые на всасывании и стравливании возду- воздуха Глушители шума всасывания поршиевых компрессоров (рис. 4 31) являются комби- комбинированными, соотояццтми из камерного и абсорбционного гмаушитедрй, глушители Шума стравлннания (рис 4 32) имеют труб- трубчатую конструкцию Л ля снижения шума всасывания турбокомпрессоров применяют- применяются пластинчатые глушители, а шума страв- стравливания— глушитель комбинированного т?- па (рис. 4 33) в вкде камерьт с двумя: слоя- J35 J 250 500 1000 2000 J 4000 j 8000 1.5 6 5 6 5 5 9 6 5 5 9 13 Q 13 15 7 Ь 13 15 7 5 15 15 15 ми бута или щебня, через которые проходит воздушный поток. Глушители реактивного типа. Для сни- снижения шума с резко в&ражелными дискрет- Рис. 4,Я», Глушители тумл незсывг fjня <а\ и стра (<у> aoMUptctopmcc установок:
ЗАЩИТА ОТ ШУМА Глушители шума Длина г д уши тел я между пластина- пластина, з охганной полосе со чистотой» Гц 2900 12 18 24 30 35 40 ш 16 21 25 29 32 400 250 800 500 0т75 1,0 2,5 3,0 0 75 [ 0 ^ 2,0 2Т5 3.0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 з1 10 12 15 18 21 38 6,0 3,0 п,о 13,0 17 р0 8 10 12 15 х8 20 13 15 22 27 32 37 9 И 15 18 20 22 и 14 21 26 30 34 8 10 14 17 19 21 8000 ш 12 15 18 21 24 7 ! 9 12 14 16 J7 8 11 13 14 15 16 6 8 П 13 14 15 6 7 6 10 11 12 7 9 12 14 15 16 6 7 9 ш, м' J2 5 6 7 9 10 И 5 7 9 11 12 13 5 6 8 9 10 11 Примечание, Пластины тОлы-ной 800 м* должны эаполйяться толио супертоякмч базальтовым или стеклянным волокном л плотностью набивки 17 кг/м . ньши составляющими, характерного для поршневых компрессоров, различных ротор- роторных машин н других установок, применя- применяются глушители реактивного тита Харак- Характерной особенностью этих гл>шктелей яв- является то, что они чсганавливаются в тру бопроводах сравнительно небольшие разме- размеров когда длина волны заглушаемого эг>у- ка значительно ботьше характерного раз мера, например диаметра трубопровода Наиболее рач: л рост раненные конструкции ре- реактивных глушителей показаны на рис 4 34, Камерный глушитель (рас 4.34, а) пред- представляет собой внезапное расширена участ- участтрубопровода. Значение снижекия шума SL однокамерным глушителем может бить опре^етено с нимошью графиков на D,ic 4 35. в, где ж =/у Fi — отношение плошади поперечного сечения камеры рас- расширения i; исходной площади, д = 2^f/c — волновое число, 1/я; f и с — частота и ско- скорость звука; U — длина камеры расширения, м. Максимальное снижение шума обеспечи- обеспечивается на частоте, прк которой четверть длилы вол:1Ы равна длине U, причем мак- максимумы повторяются прк нечетных чис- числах четвертей волны (гЬД где п — = 1, 3,5, ) Диаметр цилиндра глушпге- ля, ьш 140 160 225 ! 280 ' i 355 м in 500 — ии ЧАЛ - ь : г * ' , Диаметр 9.50 400 500 400 500 500 630 ^^—^^^ 710 ПлощаД1 свободно? ^ечекин> 0,037 0т027 0,052 0,038 0,036 0,156 0,064 0,135 0,097 0,213 0,297 0,199 а,15 > Фактор о и_аэ0одяо1 площади 70 50 70 50 70 80 50 70 50 70 75 50 40 г, • .• : : ' • • глушит ел '.«-it ММ 1,0 2,0 1,0 15 2,0 1,0 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1.5 2,2 1.0 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 ¦ 1,5 2,0 lt0 1,5 2,0 1 2 3 1 2 3 i 1 1 2 1 1 2 1 1 2 0 0 0 1 2 3 1 1 2 2 3 4 1 1 2 0 1 2 1 4 5 7 6 8 И Сяи СО ( 125 3 4 6 4 6 7 1 2 3 2 3 4 2 3 4 0 0 1 5 6 8 2 3 4 5 ¦ 7 9 2 3 4 1 2 3 7 10 13 9 13 17 жение ¦' ' Hfi, в октавгг,- среднегеометрической част 5 6 8 8 И 15 2 4 6 7 9 1! 3 4 6 0 1 3 3 12 15 4 5 7 11 И 18 | 5 7 9 5 7 10 9 12 17 13 18 24 12 15 13 24 29 34 13 12 25 12 16 19 10 13 18 7 10 13 21 27 33 9 12 16 i ]5 23 30 7 1] 14 6 8 И 15 21 27 24 33 42 | 1000 18 22 25 27 31 36 17 25 33 13 22 24 14 19 25 6 8 11 24 31 38 12 16 2] 22 29 36 10 I7 7 9 12 13 18 24 22 30 38 , 2000 19 22 26 26 32 37 IS 22 30 19 22 24 10 14 19 3 4 5 20 26 32 6 8 И i 16 21 27 6 8 10 4 5 8 И 14 15 2L Fi ,3/i *> Гц ю 15 17 IQ 1 J OR 33 н 14 . 10 12 15 ¦ б 8 10 2 2 14 17 20 5 6 8 9 12 15 5 6 8 3 4 4 5 7 9 _, 10 14 1* —
Глуиштеми 157 rf.-:r:?"i::a ; ^ .-.7i:m^- j ^ I ;pe- 256 T 36 2000 25 4000 20 16 0,055 12 5 22 17 44 37 40 31 28 28 50 10 3* ?3 31 Г 21 /0 8 л, 2? 0 3 355 so 24 14 13 16 1С 12 15 Л ;:•..? -..т- , •... ^ . ••• г "••• • пластин 1 i Ь J Фактор площади оЛтека- ¦;'"• .с ¦ j _ *- Л ¦* 0,6 "И 0,->9 0,95 0,35 0.S5 0,5 0.35 40 50 60 75 1,45 0,8 U,lS Т 5 Л ? М каталя зз 2,0 [Л 0,4 0,3 5,7 1,7 0,6 0 i •? щ^,^ воздуховод.^ Кйи bi пл act инь те.*|Я. ОТг м Коэффициент ;phi дггачет трений А- р г,туши- 0 0, г05 07 j i 0,1 0,06 0 0, ,2 05 0 0, Р4 04 0,5 0,35 0, 0, 6 03 1 и о, более 025 Примечание />г = FCJ[J, где П — периметр свободного проходвого сечения глуши- 1, М 3 • :| рз: 3 >., ^ * => 2 П5 194 285 375 440 г V* 1 >- а —* ~»^ \ 2 4 5 I п 3 4 5 1 2 3 4 о 1 2 3 4 6 1 2 3 4 5 6 ) * 22 27 31 36 41 17 20 24 27 30 13 16 18 21 23 11 12 Ы 15 17 18 10 ! 11 12 13 14 15 Сред неге с^етрлчесжая 4 21 29 38 46 55 16 22 29 35 41 13 18 24 29 34 9 14 18 22 26 30 10 13 17 20 24 27 ск & 11? Г4: 37 ъо 60 60 60 26 46 60 60 60 16 29 42 55 60 15 27 39 5i 60 60 j 14 24 35 45 55 60 тавн ^7 30 56 70 70 70 21 39 57 70 70 15 26 37 49 60 13 23 32 42 52 61 М 18 25 32 39 46 ОЙ П1»ЛО1Ы, § 39 75 75 75 75 27 51 75 75 75 19 33 47 61 75 20 33 46 59 72 75 19 29 40 50 60 71 У? 3" 70 75 75 75 33 58 75 75 76 25 41 57 73 75 22 34 47 60 73 75 19 29 39 49 5Э 69 4JCT1 Гц S 40 72 75 75 75 29 58 68 75 75 20 30 40 50 60 17 23 30 27 43 50 13 15 18 20 23 26 Ъ\ 53 70 70 70 23 36 49 62 70 15 20 25 30 35 13 16 19 22 25 29 10 11 12 13 14 15 Примечай ле Наполнитель — супер- супертонкое стеклянное илк базальтовое волок- волокно с плотностью на бив.-<и соответственно " 20 кг/м3, ллииа секиин /= 1 м. л; f-i х — 115 194 285 300 375 440 600 800 р Ui 3J ^ - II 1,0 1,0 1.0 2РО5 1,0 1.0 1,65 1,65 V о о U ч 1 2 3 1 2 3 1 2 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 2 3 4 1 2 3 Среднегеометрическая о 25 30 35 20 21 28 18 21 24 21 27 33 34 17 20 23 17 20 23 16 20 23 25 14 16 18 о 26 35 44 23 39 20 26 32 26 38 60 55 18 23 28 18 23 28 17 24 31 33 L6 22 26 ктаг о зз 51 60 30 46 60 23 34 45 34 56 60 60 22 32 42 21 30 39 21 32 44 55 21 31 41 40 66 70 32' 52 70 25 40 55 40 70 70 70 25 39 53 23 35 47 27 42 57 70 28 39 51 Г1ОЛОСЫ, 40 69 75 32 54 75 30 46 62 46 75 75 75 2S 40 52 2fi 36 46 26 36 46 66 23 31 38 1 44 75 75 38 60 75 31 45 59 45 73 75 75 27 36 45 26 34 42 24 30 37 43 2] 25 30 частота Гц о 8 46 75 75 36 54 72 26 33 40 33 47 60 75 25 31 37 24 29 34 22 27 32 37 19 21 23 0008 40 61 70 31 43 55 22 25 23 25 31 37 45 22 25 23 22 24 26 20 24 27 30 19 21 23 Примечание, Наполнитечь — мине- раловатные плиты с плотностью найнвкн 100 кг/м3ф толщина звукопоглощающего слоя 100
158 ЗАЩИТА ОТ ШУМА Глушители щума характеристика Пропуагнан способность, м Звукопоглощающий материал Скорость воздуха в глушителе, м/с Снижение производительности ком прессоркой станции, % Эффективность глушителей, л.Бт в отставной полосе со среднегеометри- среднегеометрической частотойs Гц: 63 150 250 500 1000 2000 4000 3000 Глушителя шума стравлкиания J нгасывавая ГШВ 8Г 4.-S2. Глушитель Мет алло кер а м ич еск н й: типа УМКГ (рис 4 37, а) завода «Электрик» (рис 4 37,6) Горьковского автозавода (рис 4.37, <*) для иескострельних машин (рнс. 437, г) Синтетический: Горьковского автозавода (рис. 4.376) ВНИНПКИстекломаш (рис 4.37,й) фирмы «Кёлп» (рис 4.37. ж) для механизмов транспортиром ния лнтеикых форм (рнс, 4 37, а) Из металлического войлока в путанки: для стержневых л с л у автоматов (рис. 4,37Tu) для формовочных чашш (рис 4 37*, к) Для клапанов череллчэчеуия пнеамо- цилиндров МВТУ и БРНГЮ (рис 4.37, л) ГШС ГШС j j т у ьЯо ко и п рессорой гша 250 120 60 120 250 Маты из супертонкогэ базальтового (щебень) волокна 0,5 0,5 30 51 60 70 69 69 69 65 0,5 0,5 33 55 ео 70 75 75 75 70 П 20 60 54 72 75 57 39 — 14 26 ее 70 75 75 J 75 70 0,5 0,5 14, 43 60 70 75 75 75 70 ГШВ а 500 >го 0т5 05 17 54 60 70 75 75 75 70 ГШС 250 250 13 28 45 46 52 49 58 67 ГШС 500 500 Бут 13 23 45 46 52 49 58 67 шутил Пористый Порош ох коррозионно- стойкой стали Спеченная брон- бронзовая дробь То же Пористый пол ii эти То же Снижечне УЗД, дУэ нлн уровня звука. дБА ! войлок Проволочная путанка Пористая бронза 5—20 дБ на частотах 1000—5000 Гц 13-13 дБА 25—30 дБ на частотах выше 1000 Ги 15-25 дБ на частотах 500—8000 Гя 10-25 дБЛ 25 дБА 20—30 дБ на частотах выше 1000 Гц о— 35 дБ на частотах выше Ю00 Гц 12—20 дБ ка частотах 500—8000 Гц 17—27 дБ на частотах 250—S0OO Гц 15—26 дБА Резонансные глушители (см 4 34,6 не) — это объ^ыы с жесткими стенками, сообщаю- Щл1еся с трубопроводом через горло дли ной 1с отверстием диаметром 4У причем зтк объемы V >1огут быть выношены от- ответвленными (рис, 4.34ptf) или концентрич- концентричными (рас 4 34, s), Собственная частота резонатора fPl которая должна быть раына основной частоте заглушаемого шума, опре- определяется по формуле 0,16c где К =!= s/U — проводимость горла резонатора, р площадь горла (горл;, м —экви- —эквивалентная длина горла, U = I 4- 0,4[1 + + \/F(d)]dt где F(d)— функция Фока, опрс деляеиан по графику иа рис 4 35Т вг в ча- А-А шума всасывания поршде- Хомкрессордв: жалю^ийная решетка; 2 — расширительная * — реакт*гэяыА глушитель, 4 — абеорб- гл\'Шнтельг 6 — арнсо«д:[дительний пат- видимости от отношения диаметра к дламетру резонатора D d/D ^ Снижение шума однокаг^ерныч D^ ром нз частотах f ф /р может 0»т делено (рнс. 4 35.5) в зависимости * раметра л/юГ/ЯР, где F—площаЛй тр проаода, м2. а на резонансной часто™ формуле AL = 20 Ig [I + pcs/fiF» плотность нозд>ха, ki/m^; ^уд^' акустическое сопротиилеиие горла мическая вязкость воздуха, Н с Для расшнрекия частотного заглушения делаются р свою резонаногую звука, оцрсде 0E мно! окамер]Ше зонаторы, причем каждая из считываете» на тоту, Глушители комбинированного типа кие глушителя работают одновременно абсорбционные и реактивные, шнрокго полосное заглушение. шума в камерных глушителях (put:. 4 36 облицованных изртутри ЗПМ, при их пс речных размерах, больших длины во.зны Л, ыТ заглушаемого ется по формуле AL = 0ig(a5/r)p <х — реверберацнонный коэффиияент зву поглощения материала, установлен ног о внутреннее! поверхности камеры п.нощад ^, м2; F — площадь лодводяшего кана При поперечных размерах камеры, ые ших Я,, снижение шума может бытъ, опре; лено по рис, 4 35га, Экранные глушители (рис. Об, б) уа навлггеаются на выходе из капаля в ат» сферу или на входе в кан^л Спхжеа шума для экрана простой шей формы заукопоглощающей облицовкой / толщи» 50 мм определяется по графикам i* зав снмости от отношения d/X. Нсобходя1 учитывать, что при елншкел б-тнзх< расположении экрана значительно Ув личивается его гидравлическое сопрегтй; ление Глушитель (рис. 4,3бр й) состоит из 0! липдрическпх гл>шгттелей ^ с ЗПМ. назначенных для снижения средне- и кочастотного шу|«а, н концентрических зокаторсьв 3. рассчитанных на умй низкочастотных Дискретных соета Снижение шума таким глушителем приближенно определить по формула «Л?т+Д/^ где ALt-снижение цилиндрическим глушителем, л В табл 4 34>; 4LE — то же резонатор^" (см рис. 435,б")_ Глушители шума пневмоенстем. Д^ ? ження шума сброса сжатого возлудз д,, меняются глушители нз пористых ^ лов, прессоганкых ослопе меди, бронзы, стали и др 1,
160 ЗАЩИТА ОТ ШУМА гзоа Рас 4.32. Глушители шум* стравливания поршневых компрессор©» производительностью ВО м^мни (а) н 120 120 мЛшл(): / —коэырех; 2 - датруйок; 3 - сетка, *-секцвя; 5- раструб; 6- перфорированная труб*т 7 - ЗГ?Н шума с-с Рис. 4.35, Глушитель шумя кдсытн я страд- дяваикн турбокомпрессоров провзводятсльностьв 260 и 500 ы»/жнн! J — жалюзнйаая решетка, 2 — расширительная Ка- Камера; 3 — звукопоглощающий щйт: 4 — бут (ще- бевь); 5 — выхлопаая трубе Рве. 4^4. Глушители шум* реажтнввого тноя а — камерный глуп^нтель; б — одпночзый pe навевьгй глушитель, в— то же ковдеатркчвкА *>
162 ЗАШИТА ОТ ШУМА Глушители шума sz гч rs 8 n 1! I Лш1Я\. Уж V/tF •MM ^- a 7 1 | Г s 5) Ршс. 4.36. Графвжж дла определсижа снижения шума камерным фувхцн* Фонд (я) и резокднснии (<Г) глушителями к ческях сеток и cHHTjerK4e«(Hx материалов (пористого полиэтилена). Поток воидуха в этих гдушятелях дроходнт череа слой по- пористого иатериала. Снижение шума об ус ловлено поглощением звуковой энергии при прохождении доздуха терез поры материа- материала. Выбор конструкции глушителя зависит от значения возможного противодавления н состава воздуха (наличие масла, пыли и т. nj. Сброс воздуха может происходить при отсутствии требований к значению про- противодавления (например, на пневматических зажимных устройствах) или, что чаще, при ограниченных значениях противодавления (системы пневмоавтоматики, прессы и т, л*)» В настоящее время известно [4,2, 4.6] большое количество глушителей из пори- пористых материалов, нашедших применение для снижения шума различного, оборудования. Некоторые конструкции показаны на рис 4,37, а, данные но ях эффективности приведены в табл. 4.42. Рис» 4.36. Глушителя тунл жомбакировлцяого типа i> *) ^ > IP8 с ^ V J Hi >*' i ^; я; л; Рис. 4.$7. Глушители пума л~^^сьг- табл- ^2» ! — штуцер; 2 — цористыЛ элемент: 3 — крышка: 4 — перфорирован вая
'лава о Кл&ссы опасности ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Использование лазеров (табл. 5J) в тех- технологических процессах может сопровож- сопровождаться действием опасных и вредных фак- факторов (табл. 52). Наиболее значимыми фак- факторами являются: отраженное лазерное иэ- лучеяяе. импульсный шум н загрязнение воздуха рабочей зоны веществами, образую- образующимися при разрушении к испарении обра- обрабатываемого материала. Широкополосный шум имеет в импульсах длительностью по- ?il!Kai*iiMCi=y??BeHb звУкош>г° давления до 100—120 дБ. Эквивалентный уровень звука на 15—20 дБ ниже. Вредные вещества S.2, Т.ти и поступают в воздух рабочей зоны в виде аэрозольных частиц размером менее 10 мкм. 5.J. КЛАССЫ ОПАСНОСТИ ЛАЗЕРА В табл. 5.3 дана классификация лазеров н аналитические выражкиия для вычисления максимальной энерглв (мощности) лазера соответствующего класса опасности. В фор- формулах, приведенных в табл. 5 3, приняты следующие обозначения: Я —энергия пучка (источника) излучения, Дж; г—< радиус лазеров Рзбочее Вещество лазера) Длина волны, ми работы Мощность. 8т Частота следона- НИН ИИ* Длительность КЫПУдЬСОБ использования Экси мерные лазеры Аргон ГелиА-неон Рубня <0,4 0,48 0,51 Импульсйый 10 1 - -<v ¦ ¦ f w |« «ш и»; Импульсный Непрерывный! 1—30 1-25 (средняя) 0,03 1—20 (средняя) Ю5 (пиковая) 0,63 Непрерывный 0,69 Импульсный С модуля- модуляцией доброт- добротности Стекло с веодимои Иттрнй- алюминие- алюминиевый гранат Углекислый газ 1,06 [Импульсный С модуля- модуляцией доброт- добротности 1,06 [Непрерывный Импульсный С модуля- модуляцией доброт- добротности Непрерывный! 1Q* 1-30 (средняя) 10й (пиковая) 10* (пиковая) 1-1 100 1-100 {средняя) 500-5Х 1 1 0.0005 10 нс [Фотофизика, фотохимия, спектроскопия И 5—100 мкс 0,3—6 мс 0,3—2 мс р Испарение Юстировка, контроль, нивелирование Сварка, сверление То же 10,6 Импульсный С модуля- модуляцией доброт- добротности 0,0033 I — 1С3 {<№— ЮООО J 10-Ю4 1-250 J-103 10* j 200^500 (пиковая) 5—50 икс Испарение 0,5—10 мс Сварка, сверление 0,5—\ мс Сверление, резание Испарение Исдарение, сварка 0,01—5 мс Сварка, сверление 16—300 ыкс Испарение 10—60 мкс Резание, сварка термо- термообработка 50—150 мс [Легирование, сверление, сварка 30-300 мкс Испарение, сварка 165 o;*hi;'-«."-*;w 1*5 •<* ->* k.-»..>r|fUTai|i[!i Ли Опасные и апедиые производственные факторы Лазерное на лучен нет прямое, зеркально отраженное днффуэно отраженное Повышенная напряженность электрического поля Понышенная запыленность н загазованность воз- дуда рабочей зоны Повышенный уровень ультрафиолетовой радиа- радиации Повышенная яркость света Повышенные уровни шума л вибрации Повышенный уровень ионизирующих излучений Повышенный уровень электромагнитных излуче- излучений ВЧ- и СВЧ-дыапазонов Повышенный уровень инфракрасной радиации Повышенная тин пер ату р а поверхиостей оборудо- оборудования Химические Класс опасности лазера (ск. табл, 5.3> [ —~ — •— •— — — — ¦—• 11 + — + •— — — •— ^- Ш н- -(+) rv + + + 1 + + + -(+) При работе с токсичными вещества и в Обозначения: + лыеет место всегда, — отсутствует; —(-\-) наличие зависит от конкретных технлческнх характеристик лазера и условий его эксплуатации. Класс опас- опасности I Характеристика класса опасности Прямое (коллимиро ван- ванное) излучение, безопас- безопасное для глаза и кожи i i го ям и ч-v Опрвделсвяе энергетических ^арзкт^рястнк источника нзлученвв Длина 0Р2-0,4 1,4-20 0,4-1,4 Расцреде леяие зчерг^ти-' ческой светимости Равно- Равномерное Гауе- совское Равно- Равномернее Гаус- совсхое Расчетная формула Р1 < 0,5лг2Ии Р1^яглН t если г>0,4 Р[ <0,1бяЯ , если 0.4 У//р///к < г < 0,4 Р, < nr2ffK. если г < 0.4 V^p/^k Я, < 0,1блЯр {1 - exp (-0f32/f*))-lt если г > 0,4 «tJzHpfHjL Р:<0Мг*Н^ если г<0г4^2Нр/Нл
166 ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Классы опасности лааера 167 Продолжение табл. 5.3 Класс озас- востя п ш IV Характеристика класса опасности Прямое {коидкмирован- ное) излучение, опасное дня глаза н хожн Диффузное излучение, без- опасвое для глаза и кожн Определение энергетических характеристик источника нэлучеввя Длина волны. If К И ление эяергетя» ческой СИСТНМОСТИ 0,2-0,4 1,4-2,0 Равно- Равномерное Га ус- со всхое 0,4-1.4 Равно- Равномерное Гауе- совское Прямое f коллнм нров ан- ное) в диффузное излуче- излучение» она свое для глаза Диффузное ' излучение, безопасное для кожн 0,4-1,4 Равно- Равномерное Гаус- созехое Прямое {коллимнроваи- ное) и диффузное излуче- излучение, опасное дня глаза и кожи 0,2-0,4 1,4-20 Равно- Равномерное Гауе- совское 0,4-1,4 Равно- мерное Гауе- совское Расчетная Аормула 100) Ри < *Яр (г2 + Ш0) 400 200 пучка1 (источника) излучения, см; Н9~ предельно допустимый уровень (ПДУ) энер- 1 Для пучков (источников) с гауссов- скнм распределением энергетической све- светимости г равен расстоянию от оси пучка {центра ясточнина) до точки, в которой энергетическая светимость уменьшается в е* раз» гетяческой экспозиции роговицы глаза, Дж/см2; Нк — ПДУ энергетической экспо- знцни кожи, Дж/сма; Ег(х) — интегральная показательная функция, чясленные значения которой можно найти в работе [5.9J, Для лазеров, геиерируюЕоих излучение в мяогомодовом режиме, расиределение энер* гетической светимости по сечению пучка (поверхности истоеинка диффузного излуче* кия) принимается равномерным, а при ге- генерации излучения и режиме нулевой мо- моды — гауссоэскнм. Класс опасности лазера зависит от диа- диапазона спектра излучения (длины волны из- излучения fc, мкм) и определяется следующим образом. Ультрафиолетовый (УФ) диапазон спект- спектра 0,2 мкмСХ<0,4 мкш). Используя паспортные данные на лазер, вычисляют безразмерный параметр V =-Pz/(nr*Hz), EЛ) где Р%— знергия, генерируемая лазером за рабочий день, Дж. Значения #т для различных длин волн X приведены ниже: X, мкм . . , , Дж/см2 От 0,200 Св. 0,210 до 0,210 до 0,215 ыо-в ыо-7 Класс опасности лазера определяют с по- помощью рис 51Т где на оси ординат отло- отложены значения г, а на оси абсцисс значения и Iff7 to1 IVs 1С* JO3 I * > - L \ \ > \ —А Т с + 1хл 1 Iffi Z г \ X \ \ 'Л4И ГС \- j V л \ Ш' W см Рис 5Д, Завясамость ишесимадьйого ?лрамстра U от г дли жаэеров 1 в И жаоссов опасности; ^^-*—при генерации п^лучеижя и «шогокодовбк режиме; при генерации излучения в ре* жнме оулеоой моды безразмерного параметра V Кривые / и 2 определяют зависимости максимального зна- значения U от г для I и II классов опасности лазера соответственно. Видимый диапазон спектра {0,4 нкн ^ ^ t <. 0,75 мкм). Используя паспортные данные на лазер, вычисляют безразмерный параметр E.2) где Ро — энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж; значения ffK для различных длин волк н длительностей одиночного импульса приведены в приложе- приложении ПЛ табл. П,4,6. Значения коэффициен- коэффициента fex в зависимости от частоты повторения Св. 0,215 Са. 0р290 Св, 0,300 Св. 0,370 до 0,290 до 0Р300 до ОЛ70 до 0,400 5 * 03 импульсов и дннтелъности серии импульсов приведены в табл. 5.4. С помощью графика на рис. 5.2 опреде- определяют, принадлежат или не принадлежит лазер к IV классу опасности, График на рис 5.2 определякт зависимость 1ffr и?6 т* ш3 S- \ 'ми г - V re Wha — v- \ r Iff* Г,СН Puc* 5.2. Завнскность денвмиьеого UK от г для дязероа IV хлаеса
168 ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Длитель- Длительность ампульсов ю-1 10° ю1 ю2 10* ю4 з-ю4 До 2 1 1 1 1 1 1 Сп. 3,6 3,2 2,4 1,3 5,3 1,8 2 да 10 - 10~г • ю-' •ю- -to"' • ю-3 -!0"г ¦10"' Частота повторекия ' Св. Ю до 50 1,4-Ю 1,2-10"' 9,2-Ш~2 5,0- tO'2 2,0- 10"* 7,Ы0~' 4,2 - 10~3 Св. 50 до 200 8,3. 7,3- 5,4- 2,9- 1,2- 4,2. 2,5- ю-2 ю-1 ю-2 10"* ИГ* 10 ю-' вмпульсов f, Гц Си. 100 до 250 3,6 .10~3 3,2» Ю 2,4 • 10 1,3 -10~2 5,3 Л0"' 1,8-Ю-3 С». 250 до 500 1,8« 1,6- 1,2- 6,4- 2.6^ 9,1 ¦ 5,4- ю-2 1<Г> ю-2 1Й ю ю-4 Cs. 500 5,6- 1,2- 4,4. дэ 1000 ю-3 10"' ю-3 ю-' ю-' 10"' ю- мельного значения безразмерного парамет- параметра UK от г для лазеров IV класса опас- опасности. Ее ал лазер не относится к IV классу опас- опасности, то доследующие классы определяют с учетон первичных (U^) я вторичных биологических аффектов (?/») Для этого Hг ws ws m* m1 V L 4 \ ч \ • V \ \ \ Тклаа s 2 4 Пкяасс ч \ — . ш *•* 1>жс. В.Э. Зввкслиость паршетр* Un »г г для нзеров I * rt см II необходимо вычислить безразмерные пара- параметры: E.3) E.4) где п — количество воздействий излучения на глаз за рабочий день; значения Hi для 197 19s 70s It? to' h \ \ 1 \- л Rx/mc л Ift/JuCC \ -t— --N — r- — V- ю ю Рнс, 6.4, Заавснмость ижисвмалкиад-о парвметрв fB от г дли дязсро* I a II к^ассо* ои&сносп зоны нсточвнхоя диффузного 169 различных длин волн в зависимости от дли- длительности одиночного импульса излучения приведены и приложении П.4, табл П.4.2. Значения коэффипиента k2 в зависимости от частоты повторения вмпульсов и дли- длительности серии импульсов приведены в приложении табл. IL4.7 Значения И2 для различных длин волн приведены ниже: Я, мкм 0,40—ОР44 Св, 0,44 Яд, Дж/см- 2,8-10-* 4,6-Ш Я, мкм Св. 0.67—0,71 Н2, Дж/ы- . . . - . . 3,S-10-fi При определении Un для излучения види- видимого диапазона спектра длительность воз- воздействия излучения равна длительности им- импульса, но не должна превышать 0,25 с. С помощью рис. 5.3 и рис 5.4 определяют класс опасности лазера по первичным и вторичным биологическим эффектам соот- соответственно, На рнс. 5.3 и 5 4 крнвые / и 2 определяют зависимость максимального зна- значения соответственао ?/« и 1/п для лазеров I и И классов опасности. Ближний инфракрасный {И К) диапазон спектра @,75 мкм ^ X < 1Т4 мкм). Для излучения ближнего ИК-Дйапазона спектра класс опасности лазера определяют без уче- учета вторичных биологических эффектов ана- аналогично видимому диапазону спектра [фор- [формулы E 2) и E 3), рнс 5 2 и 5 3]. Дальний ИК-диапазон спекгра {1,4 мкм ^ X < 20 мкм). Используя пас- паспортные данные на яазер, вычисляют по формуле E 2) безразмерный параметр UK. Класс опасности лазера определяют с по- помощью рнс, 5,1. Значения выходных энергетических харак- характеристик лазеров различных классов опас- опасности приведены в справочном приложении к отраслевому стандарту ОСГ 95 10О69—^34Т а для лазеров, генерирующих излучение в ближней ИК-диапазоне спектра, — в отрас^ левом стандарте ОСТ 1112.0014—86. Пример классификация лазеров. Лазер ГОР-100; динна волиы излучения Я — s= 0,69 мкм, энергия одного импульса 60 Дж, длительность одного импульса Ю-3 с, частота повторения импульсов W-2 Гц, радиус излучения пучка г=0,2 см. По формуле E,2) вычисляют параметр UK — 80/(^-0.2^0,4) = 1,6-Ю3. Используя график на рис, 5^2, опреде- определяют, что лазер ГОР-100 не относится к IV классу опасности. Далее вычисляют безразмерные парамет- параметры Un и UB по формулам E 3) н E 4): Un = 80/(я • 0,^ < 5,7 • 10~5) ^ 1,1 > 107; С помощью графиков на рчс. 5 3 и 5.4 определяют, что лазер ГОР-tOQ относится к; 111 классу опасности. —й Лазер но-опасна я зона (ЛОЗ) — часть про- пространства, в пределах которого уровень ла- 0.48 Св. 0,48—0,62 Св, 0,62—0,67 6,5-Ю-' 2.4.10-* Св. 0,71-0,73 Св. 0,73-0,75 эерного лзлучеиия превышает ПДУ" [5,8]. Методы расчета границы ЛОЗ зависят от длины волны излучения (см. ОСТ 95 10069—84, ОСТ 11J2.0014—86) [5,21[5.3]L Расчет границы ЛОЗ при воздействии излучения яа кожу н при воздействии аз- Лучения УФ- и дальнего ИК-димяазинов спектра на глаз, Уравнение, определяющая границу ЛОЗ, имеет вид E5) >¦ ¦*- где S(R)— вектор Пойнтинга в точке с ра- радиусом-вектором R. Для источника с равномерным распреде- распределением энергетической светимости решение уравнения E.5) имеет вид (8) j — cos 29 + + а/соз229 + — sin — sio2 в E.6) где в —угол между нормалью к поверхно- поверхности источника и направлемием на рассмат- рассматриваемую точку пространства. Параметр U вычисляют по формуле E1) или E.2) в за- зависимости от длины волны излучения. При U > 1 выражение E.6) сгремится к виду Формула E.7) обеспечивает расчет гра- нниы ЛОЗ с погрешностью не более 1 % при U > 280; 5 % при U > 50, 10 % U25 U>25. Источники с гауссовским распределением энергетической светимости при значевии па- параметра ?/>30 можно рассматривать «зк источники С равномерным распределением энергетической светимости и расчет грани- границы ЛОЗ проводить по формуле E.6) или E.7). В тех случаях, когда значение пара- параметра U < 30, расчет границы ЛОЗ необ- необходимо выполнять путем численного- реше-
170 ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО Оценки, степелк опасности ыидейстшая имуя«як« и* мча и кожу 171 уравнения E.5) после подстановки в него выражения для[5(Я) I Расчет экерге- тических характеристик поля диффузного излучения рассмотрен в д. 5 3. Значения относительного расстояния /?{0)/г = У(Э) прн малых значениях пара- параметра V приведены в ОСТ 9510069—84, ОСТ ПД2.0014—86 [5.31. Расчет границы ЛОЗ пря вазденствнн излучения ближнего ИК^илпазона спектра на гдаз. Для расчета вводят безразмерный параметр t/P, равный {5.8) формуле д(е)^гус/рсо$е. (зло) При t/p<4'10$ расчет границы ЛОЗ проводят по формуле где г3 — радиус зрачка глааа, см; ?/а — размерный параметр, вычисляемый по фор- формуле E,3) > Радиус зрачка глаза зависит от фоновой освещенности роговицы глаза Е^ Значение г3 можно определить по следующим дан- данный: Ефг лк Ю-2 4<Ю-* 8 Ю0 ' 0р4 0,35 0рЗ 0,25 , лк СМ 2-10* ЗЛО* 3-Ю5 0,2 0,15 0,1 E,11) Погрешность формулы E.11) не превы- превышает 5 % при уменьшении Uv до 2-10*. При &?<61№ расчет границы ЛОЗ сводится к численному решению уравнения вида E 5), после подстановки в него вы> раженнн для S (R) и ПДУ энергетической экспозиции роговицы глаза НР. Формулы для расчета S(tf) приведены в п. 5.3. При значениях U? > fi-10* источник излучения можно рассматривать как равномерный. Значения относительного расстояния VF)= R{Q)/r при малых значениях пара- параметра U приведены в ОСТ 1U2 0014—86, Расчет границы ЛОЗ при ноз действии излучения видимого диапазона спектра на глаз. Для излучения видимого диапазона спектра лри расчете границы ЛОЗ учиты- учитывают ооасность излучения, выражающуюся в ннде первичных и вторичных биологиче- биологических эффектов. За границу ЛОЗ 8 этом случае принимается максимальное значение ллк по формуле 0,1, если = { — о,(иоа 0,4, если 3 - 10s лк; 0,3293; E.9) Ю-2 лк. Наряду с безразмерным параметром U?, вычисляемым по формуле E 8)у вводят вто- второй безразмерный параметр EЛ2) При значении безразмерного параметра ^llffi границу ЛОЗ вычисляют где Un и Ut — параметры, вычисляемые по формулам E 3) и E.4) соответственно- На рис, 5,5 показана схема, поясняющая расчет границы ЛОЗ» и соответствующие Вятршчмые формулы. Кривая на рис. 5.5 изображает зависимость параметра, ф от U? (угол 6 = 0 и SO"), при котором степень опасности из- излучения по первичным эффектам равна сте- степени опасности излучения по вторичным биологическни эффектам. При U? > 610* источники излучения с гауссоаским распре- распределением энергетической светимостн можно рассмагряветь как источники с равномер- равномерным распределением энергетичесхой свети- светимости При ?/р < 6-10* необходимо числен- ио решать уравнения анда E.5) после под- подстановки s них выражения для S (R) н ПДУ энергетической экспозиции роговицы глаза Иъ нли Нп. При длительности воздействия излучения больше 0>25 с размер зрачка глаза зависит не только от фоновой освещенности, но н от плотности потока лазерного излучения видимого диапазона спектра на поверхности роговицы. В этом случае при определении Гз. по формуле E.9) необходимо учесть дополнительный вклад в фоновую осве- освещенность роговицы глаза лазерного излу~ чения ?ф „^ E.13) где fe(A)—функция видност Нитке приведены примеры расчета гра- границы ЛОЗ. К Определить границу ЛОЗ для источ- источника диффузного излучения III класса опас- опасности с характеристиками: длина волны из- излучения 1г0б мкм, длительность импульса излучения ]0~а с; частота повторения им- импульсов 100 Гц; длительность серии им- пульсов I с; энергий одного имаульса излучения 100 Дж; раднус источника из- излучения 0,05 см; радиус зрачка глаза 0р25 см. По формуле E.8) вычисляют _ ПЮ 016 = 3,Г 10s. Ряе< S.& Схема к расчету гранням опактра аз паз Расчет границы ЛОЗ проводят по фор- формуле E 10): Н (Э) = 0,06 V3,7* 10е cosB « 9тб 102 V«os9l Максимальный размер границы ЛОЗ ра> вен 9,6 мг 2. Определить границу ЛОЗ дня лазера ГОР-Ю0 при фоновой освещенности рого- роговицы глаза ?ф = 100 лк. Лазер ГОР* 100 относится к Ш классу опасности (см. пример в п, 5,1)» поэтому для расчета границы ЛОЗ вычисляют пара- параметры Un и иь по формулам E.3) и E 4) и получают соответственно 1,1'10*и S • 10я, а по формулам E.8) н {5.12) определяют 5-10» — 22* Расчет границы ЛОЗ проводят по фор- формуле (см. рис. 5.5) i Максимальный размер границы ЛОЗ для лазера ГОР-100 равен 4,2 м, 5,3, ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ГЛАЗ И КОЖУ Степень опасности воздействия излучения на глаз и кожу определяется энергетической экспозицией роговицы глаза или кожи. Энер- Энергетическая экегтоеиция И (Я) площадки do, произвольно расположенной в точке Rt связана с вектором Пойнтинга S(R) соот- соотношением E.14) где -j единичный яектор площадки по Для диффузного излучения выражение для расчета вектора S (^} в общем случае имеет вид -^dS, E.15) ист где ~ мощность нсточиика диффузного излучения; R€(rK) —распределение энерге- энергетической светимости по поверхности источ- источника излучения; гк— координата элемента клощади поверхнечггк источника dS; a — угол между нориалью к поверхности dS и вектором 7;/— расстояние от dS до рас- рассматриваемой точки R. Интегрнроаание и формуле EЛ5) еровй- днтся по поверхности источи ни а излучения и сводится к суммированию векторов в со- соответствии с правилами векторной алгебры. Для источника с равномерным распреде- распределенном энергетической светимости модуль
172 ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ аящнты от лазерного 173 вектора S{R) равен to* to X {- V2 яг* sin G Vs + cos 29 X }if2 E,16) рд у = ^д — относительное расстояние, Я — расстояние иежду геометрическим цен- центром источника излучения и рассматривае- рассматриваемой точкой. При V>I источник излучения можно рассматривать как точечный, а поле излу- излучения—как центральное. В этом случае вы- выражение EJ6) принимает вид E-17) Значение вектора 5 G?) вдоль нормали к поверхности источника рассчитывают по формуле EЛ8) Для источника с гауссовским распределе- распределением энергетической сиетимости модуль век» тора 5E) в точках, для которых относи- относительное расстояние V > 10, вычисляют по формуле E17), а в точках, для которых 3< К< 10 — по формуле <5.16). В точках, для которых V < 3, расчет модуля вектора S (Д) проводят по формуле 5 (*) = где x к2 cose v * (Ю — -—r X E,19) Интегралы в формулах E 19) вычисляют численными методами. -> -> Значение модуля вектора S{R) вдоль нормали к поверхности источника рассчнты- вают по формулу S(ft)- E.20) Рнс, 5j6, Лоле двффуаноняого иэлупеккя от ис- источника с равномерно* анергетмчеслой с*стн- Для источников излучения, имеющих тру- трубочную форму, вектор S{R) рассчитывают по формуле где St(R) и Sj(^) — векторы Пойнтинга от длсков большего н меньшего радиусов соответствен но. Применимость различных формул для рас- расчета модуля векгора аплюстрнрует рис* 5*6, на котором изображено поле излучения от источника с равномерным распределением энергетической светимости в виде линий тока, удовлетворяющих услонкю dy/dx — = Su/Sx. Кривая 1 ограничивает область/, вне которой ноле излучении можно рас- рассматривать как центральное Кринаа 2 огра- ограничивает область //> вне которой источник с гауссовсхим распределением энергетиче- энергетической светимости можно рассматривать как источник с равномерным распределением энергетической светимости. В области /// источник излучения можно рассматривать как точечный независимо от распределения энергетической светимости по его поверхно- поверхности и геометрической формы, Нспользова- ние для расчета модуля вектора 5G?) в об- области // формулы E16), а в области /// формулы E.17) дает погрешность не более 1 V Для пучка лазерного излучения с равно- равномерным распределением плотности потока излучения по сечению значение модуля век- вектора S(R) вычисляют по формуле Р ¦, E.21) а с гауссовсхим распределением—.по фор- формуле E.22) где р —расстояние от оси пучка излучения до рассматриваемой точки. Степень опасности воздействия излучения на глаз или кожу в общем виде вычисляют формуле E.2S) ПДУ где Ягщу ~ ПДУ энергетнчесхой экспозиции роговицы глаза или кожи. Услончю безопас- безопасности соответствует i\ 5.L от л Согласно СНП М 2392—81 [5.8] в техно- технологических пропессах должны применяться лазерные установки закрытого тиса и только в технологически обоснованных слу- случаях допускается применение лазеров от- открытого типа, при соблюдении требований СНП № 2392^8h Лазерьг Ш и IV классов опасности должны примениться только в установках зекрытого типа, в которых зона взаимоденстиня лазерного излучения с ми* тенью и луч лазера на всем его протяже- протяжении изолированы от работающих еяециаль- 5.5, Средства защиты от .здзьряшгк з Средства ззщнты Оградительные устройства (кожухи, экраны н т. д.) Дистанционное управление Устройство сигналкзаияи (яс- (ясно воспринимаемый световой или звуковой сигнал) Маркировка знаком лазерной опасности Кодовый замок Защитные очки, снижающие уровень диффузного излуче- излучения на роговице глаза до ПДУ Защитные запоры оградитель- оградительного устройства или его ча- частей Защитная одежда Юстировочные очки (снижаю- (снижающие уровень коллимиров а ино- иного излучении на роговице гла- аа до ПДУ) Класс опасности лазера I > MINI II | м п -<+) -но + + + + ш + + + + + + + IV + + + + + i + + + Примечания Должны снижать уровни опасных и вредных производственных факторов до безопасных значений Применять всюду, где возможно Для лазеров видимого диапазона спектра Дли лазеров УФ-диапыона спектра Для лазеров ЙК-Диапазона спекгра Лазеры, лазерные установки, зона прохождения луча, граница ЛОЗ На дверях помещении, на пульте управления; код знают лишь лица, непосредственно работающие и а данной устаноине При времени воздействия больше 0,25 с Всегда, когда средства коллектив- коллективной защиты не обеспечивают без- безопасных условий труда Необходимы в тех случаях, когда при снятии оградительного устрой- устройства кап его частвй возможно воз- воздействие излучения с уровнями больше ПДУ При соответствующей опасности Ограниченно — при выполнении юстировки, наладкн н ремодтно-про- фнлаитнчесхнд работ Обозначения: ~f, ^, — (+) —см. табл
Расчет оптической плотности ослабителей излучения 175 174 ЗАШИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ нами системами транспортирования или эк- экранами из материалов, непрозрачных для излучения данной длины воллы. Материалы экранов должны быть достаточно огнестой- огнестойкими и при повышении температуры не вы- выделять вредных веществ Технические задания н технические усло- условия на проектирование лазеров (лазерных установок) должны согласовываться с Ми- Министерством здравоохранения СССР. Защи- Защиту от лазерного излучения осуществляют техническими, организационными и лечеб- но-профиинктическимн методами (см. ГОСТ 12.1.040—83*) н средствами, пере- перечисленными в табл. 5.5. Общие требования к средствам защиты приведены в измене- изменении № 1 к ГОСТ 12.1,040-83*. Проиэводстиенные помещения, в которых эксплуатируются лазеры, должны отвечать требованиям действующих санитарных пра- правил, а также «Санитарных норм проектиро- проектирования промышленных предприятии* (СН 245—71). Внутрелнне поверхности по- помещений, а также находящиеся в них пред- предметы (за исключением специальной аппара- аппаратуры) должны иметь матовую поверхность, обеспечивающую максимальное рассеяние излучения, Для окраскв внутренних поверх- поверхностей помещений целесообразно использо- использовать клеевые краски на основе мела, г,6. Шрчн цветных оптических а средствах от Снижение степени опасности воздействия лазерного излучения в зависимости от дли- длины волны излучения осуществляют: «осла- «ослабителями излучения» (светофильтрами), «временем», «расстоянием> и «фоновой осве- освещенностью роговицы глаза». Уменьшение уровня излучения с помощью ослабителей» имеющих оптическую плот- плотность для рассматриваемой длины волны излучении D%, можно прнмелять при работе с излучением любого спектрального диапа- диапазона. В этом случае степень опасности из- излучения определяют по формуле т\ = —Цо*1О~ \ где т^ —степень опасности из- излучения прн отсутствии ослабителя. Осла- Ослабители излучения можно использовать как в коллективных, так и в индивидуальных средствах защиты. Марки материалов, рекомендуемых для использовании в средствах защиты от ла- лазерного излучения н зависимости от типа используемого лазера (длины волны излуче- излучения), приведены в табл. 5.6 и 5 7. В тех случаях, когда биологический эф- эффект зависит от суммарной экспозиции об- облучаемой тнанн, накопленной за рабочий день, снижение степени опасности излуче- излучения можно осуществлять путем ограниче- ограничения нремени контакта с излучением. Этот рекомендуемых к излучения Рабочее вещество (тип Для на волвы, мкм ЖС17. ОСП, ОС 12, ОС 13, ОЖ ОС23-1 Л17 СЗС 22 СЗС 21 СЗС 26 0,4 0,265 0,337 0,41 0,48-0,51 0,53 0,51-0,57 0,33 0,69 0,84-0,91 1,06 + + + + — — — — + + + — — —* Эксвмерные лазеры Стекло с неодимом Азот Пары кадмия Аргон С-гекло с неодимом Пары меди Гелий — неоя Рубин Полупроводннковые Стекло с неодимом (нттр ий- а лгомин не- вый гранат) Обозначения: —, + см. табл. 5,2, Примечание. Марки Стекол ЖС17 ЖС1* ОСП ОС 13. OCI3; СЗС 21 СЗС СЗС 25 СЗС 26 даны по ГОСТ 9411-81* Е; ОС23-1 по ОСТ 3-852-72, Л17 ТУ 2-138-220-84. 22, по 5 7 ttapx.1 цвегькж «^гаия-е-:-*;^ ci^-ia.s. реьоменду«тых ъ астголь^ва*^© (тип лазера) Эксямерные лазеры Стекло с неодимом Азот Пары кадмия Аргон Стекло с неодимом Пары ыеди Гелий — неон Рубин Длина аолны, 0,4 0,265 0,337 OJft 0,48-0,51 0,53 0,51-0,57 0,63 0,69 Марки crtKQJi (ТУ 6-01-1ЯЮ-79) СОЖ-128 + + + + 1 1 1 1 | COO-U4 1 СОСИ 12 + + + + i + + + + + СОС-203 1+11 М+++ Обозначения: —, + см. табл. 5.2. способ защиты пригоден яри работе с из- излучением УФ-диапазона спектра. Он также пригоден при работе с излучением види- видимого диапазона спектра, когда степень его опасности определяется вторичными бноло- гвчесхими эффектами Степень опасности излучения в зависимо- зависимости от расстояния изменяется по-разному для нзлучеияй различных спектральных диа- диапазонов, Так, для излучения УФ, видимого {при рассмотрения аторнчнмх биологиче- биологических эффектов) и дальнего ИК-диапазонов спектра степень опасности излучения опре- определяется зависимостью интенсивности излу- излучения от расстояния и при R > Юг пропор- пропорциональна R~*. Зависим ость ПДУ излучения ближнего ИК и видимого (имеются в анду первичные биологические эффекты) диапазонов спек- спектра от углового размера источника приво- приводит к тому, что на близких расстоя- расстояниях ц~*Я-', а яа большнх расстояниях Для излучения ближнего ИК и видимого диапазонов спектра снижение степени опас- йосгн при воздействии нзлучевия на глаз возможно с помощью фоновой освещенно- освещенности роговицы ?ф. Наиболее эффективно ?ф влияет на ПДУ излучения ближнего ИК- диапазона спектра за счет уменьшения раз- размера арачка г* при увеличении Еф до 30— 50 лк. Для излучения видимого диапазона спектра величина ?ф существенно влияет на ПДУ в тех елучаях, когда опасность вое- действия излучения определяется вторич- вторичными биологическими эффектами. Значение ?*р при котором ПДУ излучения по пер- первичным биологическим эффектам в наибо- наиболее опасной точке, расположенной на нор- мали к источнику диффузного излучения, определяют по формуле ?ф ^ где значения Htl ki в Яз приведены в С'НП № 2392—81 [5.81 Средства защиты от лазерного нзлучек^я, излучения ламп накачки, кварцевых газо- газоразрядных трубок и излучения от зоны взаимодействия лазерного излучения с ми- мишенью по способу защиты классифицируют по ГОСТ 12.4011—87. я,!5. р\<:чит оптической ПЛОТНОСТИ ОСЛАБИТЕЛЕЙ (СВЕТОФИЛЬТРОВ; Использование ослабителя излучения дол- должно обеспечивать безопасные условия тру- труда, т, е. снижать степень опасности вое- действия излучения на глаз (кожу) до единицы. Отсюда следует, что оптическая плотность светофильтра должна отвечать условию . E.24) Для выполнения котировочных работ при- применяются, как правило, газовые лазеры, ге- генерирующие непрерывное излучиние в ви- видимом диапазоне спектра. Наибольшую опасность в этом случае представляет воз- воздействие прямого (коллемкровянного) из- излучения Eta глаз. Оптическая плотность све- светофильтра должна быть больше (или рав- равна) максимального значения из D^ и /\, определяемых по формулам: для пучка с гауссоаскнм распределением энергетической светимости по его сечению (при генерации излучения в режиме пуле-
176 ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ вой моды) .2 ч! ; F.25) t E.26) где U-л и ил вычисляют по формулам E.3) и E.4) соответственно; для пучка с равномерным распределением плотности потока излучения по его седению (при генерации излучения в многомодовои режиме) -^ ^, если г<г а, E.27) если f*H) , если г < г3, если E.28) где Ua и ?/а вычисляют по формулам E 3) и EА) соответственно. При работе с излучением ближнего ИК-Дзагтаэона спектра оптичесхую плот- плотность светофильтра определяют по форму- лак E.25) иля E 27). При работе с излу- излучением УФ или дальнего ИКднапазонов спектра оптическую плотность светофильтра определяют по формулам; для пучка с равномерным распределением плотности потока излучения во его сеченин> Ai^lgtf; E,29) для пучка с гауссовсхим распределением плотности потока излучения по его сечению E.30) где U вычисляют гто формуле E.1) или E.2) в зависимости от длины волны излу- излучения. При выполнении различных технологиче- технологических операций наибольшую опасность пред- представляет воздействие диффузно отражен- отраженного излучения на глаз (кожу), поскольку воздейстеие прямого н зеркально отражен- отраженного излучения дплжно быть исключено конструкцией установки. При работе с излучением УФ- и дальнего И К-диапазонов соектра оптическую плот- плотность светофильтра определяют по фор- формуле E.31) где U вычисляют по формуле E.1) или E,2) в зависимости от длины волны излу- излучения; R-— минимальное расстояние, на ко- которое можно приблизиться к источнику диффузного излучения. При работе с излучением видимого диа- диапазона спектра оптическая плотность свето- светофильтра должна быть больше или равна максимальному значению нз D^ и D^ опре- определяемых по формулам: если J?<2.J0V; ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛСН E.32) где Un и U9 вычисляют по формулам E.3) и E.4) соотнетственно. При работе с нал учен ней ближнего ИК-диапазона спектра расчет оптической плотности саетофкльтра проводят по фор- формуле E.32) В машиностроении источниками электро- электромагнитных полей (ЭМП) являются: индук- индукторы; трансформаторы; антенны; конденса- конденсаторы термических установок с ламповыми генераторами; фидерные линии, соединяю- соединяющие отдельные части генераторов, фланце- ные соединения волновых трактов; отнры- тые концы вол ново дав; генераторы СВЧ [6.16, вл7, 6.19, 6.20]. При работе с легко электризующимися материалами и изделия- изделиями, при эксплуатации высоковольтных уста- установок постоянного тока образуются элек- электростатические поля Источниками постоян- постоянных магнитных полей могут быть электро- электромагниты, соленоиды, импульсные установки полупернодного или конденсаторного типа, лптые и металлокерамнческие магниты! Уровни электрических полей промышленной частоты, электромагнитных полей радиочас- радиочастот я электростатических полей регламентя- Материальная среда Произвольная среда Ферромагнетики Ферромагнитные металлы Немагнитные метал- металлы Немагнитные ди- диэлектрики Проводники Параметры среды б -}- /we а Ч-/й>? а + /©во а 4-/<ве<> Г7 /СйA /соц /®н,й /ОЦ Примечание. Параметры § (ю) к Z (ю) входят в уравнения Максвелла для го могенной, изотропной, линейяой среды без внешних источнвков [6,22]: rot E ~ =* - mt rot Н = $Е; © = 2xf — кругоиая частота, где f — частота, Гц; or — удельная проводимость среды; /«=V—I; е н ^i — абс о л юти ые про н ия аемос тй соо тнетствен - но диэлектрическая и магнитная; е0 ^ / и [ю^/ соответственно электрическая й магнитная постоянные; ныдекс л над е, м- и сг обоз- обозначает, что в общем случае эти величины комплексные [6.9}. рованы соответственно ГОСТ 12.1.002—84 ГОСТ J2.1.006—84 и ГОСТ 12 1.045—84. ' Электромагнитное поле в материальной среде, характеризуемой параметрами 2, ? Z» (табл. 6 1 и б.2)р имеет зоны ипдуьщин и излучения, которые для элементарные из- лучатеней (диполей) в воздухе определя- определяются соответственно неравенства ми: г <& <У2я(/ог<1) и г»А/2л(жг»1), где г н Л—расстояние от источника и длина волны. Для антенн зону излучения обозна- обозначают неравенствами; г > Р/Ь и г > Ы„ где / — размер антенны. В зоне апдукции ЭМП зависит от типа источника излучения и мо- может быть преимущественно электрическим (например, для штыревой антенны или вы- высоковольтной передающей линии) с и*пе- даксом ZE^^Z0/JKt и магоитным (напри- (например, для обычных катушек, различных ан- антенн, трансформаторов) с импедансом Хи^ — Z*f}Kr* При увеличении расстояния от источника импеданс Zt уменьшается, а им- импеданс Iм растет (ряс. 6 1) так, что в зоне излучения (ЭМП имеет характер плоской волны) импеданс ZE *= Zn = Z*. ни СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ от долей Средства Защиты от ЭМП можно условно разделить на трн группы (рис 6,2 [6J3]). организационные (создают условия работы н стдыха, при которых удается снизить до минимума Бремя нахождения людей под облучением и предотвратить ях попадание в ^ff/ ^/ Рис bU Зависчлюсть импеданса Z±f (я вапра- влеиня +г) or пронэвед^ния кг для *яектрн>гес< я магнат кого дноолей (дла лоадух
178 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ 6.2. Волновое число ~ У~ ^У -f- /* » характеристический Матер на льва а среда затухания б Произвольная среда Среда без чагнитных потерь Хороший днэлектоин Диэлектрик {? = Проводник (а > сое) Im со Re 0 реактивна л часть Y/Ш о Защита от мектрамагниямш Инженерно-технические а дв мероприятия па калька я защита Рациональнее офрак и,оонны& экраны Подъем антенн и диаграмм Экранирование стен if оконных З Экранирование fotfUft Рис, %Я, Клкссяфшаапя защвтиык методов и средств эдектр<щагннтлых зоны с высокой плотностью о от ежа энер- энергии), лечебно профилактические (направле- (направлены на повышение сопротивляемости орга- нкзыа к возленствию ЭМП н лечение) и ни- женерно-технические (направлены на сни- снижение уровня ЭМП до допустимых значе- значений). Классификация методов защиты от ЭМП на основе энергетического баланса из* ложена в [6Л4]. Ниже рассмотрено экрани- экранирование ЭМП, составляющее основу инже- норнО-те*нических методов защиты '. 6.2. ЭКРАНИРОЗАНИЕ ЭЛЕКТРОМ4ГННТКЫХ ПОЛЕ11 Эффективность ^краннровання определя- определяется структурой ЭМП {магнитные, электри- электрические, плоская ватт на, поперечные волны ТЕ, ТМ н т. д ), зависящей от конфигура- конфигурации и расположения источников, и кон- конструкцией экрана (его конфигурацией, тол- толщиной, степенью герметичности, матер ма- малой). Степень влияния конфигурации, располо- расположения источников, конструкции экрана и других факторов на эффективность экрани- экранирования изучена недостаточно Теоретиче- Теоретические соотношения были проверены в опре- определенных экспериментальных условия* В сложных услониях оконцательный вывод об эффективности экранирования можно по лучить только на основании эксперкмен- талькых данных. Наиболее распространен способ оценки эффективности экранирования с помощью функций экранирования Т н обратного ден- стиня R, которые обычно определяют соот- соотношениями где F> F+m F~ -^ состаапяющне напряженно- напряженности (электрической В или магнитной Я) ЭМП н рассматриваемой точке соответ- соответственно при отсутствии, наличии (и»деке +) экрана и отраженной, индуцированной (индекс —) волны. Б этом случае эффективность зкраниро ванияР дБр F.2) При необходимости указать координатную ось, по отношению к которой получены ана- аналитические выражения, выражения FЛ) записывают следующим образом: Т 3 ft x ==F- IFX ; p—1, 2, 3. F,3) С точностью, достаточной для инженер- инженерные расчетон [6,2jl в качестне функцкй зк^ ранировання н обратного действия могут быть взяты отношения скалярных потен- потенциалов V7 V+, V—. ^ V+/V, R= V-/V. F.4) При сложной структуре экранируемого поля под функциями экранирования' и об- обратного действия понимают функции Тпт н Rnm по пространственным гармонии аи [6 2, 611, 6.12] F.5) иди 7" пт ' (Z, + (fa) - (z2 - = V~ IV F,6) где индекс ~ обозначает поле, нндуцнро» ванное за пределами .экрана. Плоский экран. Для гармонической вол- волны, падающей с одной стороны на среды / (ртс 6 3) на защитное устройстно (среда 2), представляющее собой плоский экран бес- бесконечной длины, ограниченный с другой сто- стороны средой 3> причем кмпеданш сред со- соответственно равны Zu Zj, Z9, а волновое поле и среде 2 на длине h затухает по экс- экспоненциальному закону ехр(—$h)> где ? = — —/ft — коэффициент распространения, функции экранирования Т и обратного ЛеП- ствня Я равны: F.7) 2 — - Zx) (Z, + Z2) (Z2 + Z,} exp {ik) - (Zt - Z,) ехр (— ?А) ' 1 Принципы экранирования магнитостати- ческнл, электростатических н электрических полей подробно проанализированы, напри- например, в [6.3, 619]. В ГОСТ 12.4J54—85 даны конструкция устройств для защити от электрических полей промышленной ча Если среда до и после экрана одна н та же (Zt — 2г), то функции экранирова- экранирования п обратного действия могут быть за- записаны через гиперболические функции в виде: Г^* =
180 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Экранирование электромагнитных шмсй 181 Среда „ после жрана Материал Т Отражен и а я р от 8тароц гр ани ц*( сред Рнс *J. Экракиромен* влежтроижгввтиих вин п«*жнн а — прохождение яолиы сквозь экран; б— примерный амплитудный баланс экранирования при условии > 15 F.10) 8Р686 A + 20 где В этом случае эффективность экранирова- экранировании (дБ) может быть представлена сле- следующими суммами: ^ FЛ1) FЛ7> где 8,6860/1; FЛ2) eA-201g 1 + 0,5 B - 1 ch (kh) |; F.14) FЛ5) {ЙЛ) |. ff.16) где, в частности, при воздействии плоской аояны {\k/]> 1) импеданс Zi — 120^ Ом. На низких частотах (|*А|< 1) эффектив- эффективность экранирования можно определить па приближенной формуле е =* 2Q)gF(b<7/i), где а — в См/и; л — в м. Экранирование оболочками. Конструкция замкнутого экрана (оболочки), ее размеры н форма обычно определяются экранируе- экранируемым объектом. Здесь рассмотрены оболоч- оболочки совпадающие с одноЭ нз координат *i, х2! хъ (дня конкретности там, где необхо- необходимо, в качестве совпадающей поверхности выбрана поверхность хг = 5i = const, где ) Е Здесь e. — эффективность экранирования за счет затухания волн в'материале экрана; 9т н eh — вклад б эффективность экраниро» ьадня соответственно за счет отражения волн на границе раздела сред /и^и при многократных отражениях волн внутри эк- экрана; ** н е* — яклад в эффективность эк- ранкроааният связанный соответствеинй с потерями волновой энергии в материале эк- экрана и с несоответствием импидансов ма- материала экрана и среды, в которой он уста- установлен. е о Величины Z2 л ? находят по табл. 0.2. Для экрана, изготовленного из мета ли а ^ V р О < \х <; оо). Если поле внутри замкну- замкнутого экрана имеет сложную структуру, то вычисление функций экранирования и об- обратного действия по формулам FЛ) и F.4) теряет практический смысл (величи- (величины Т и k становятся функциями коорди- координат) и их вьсчисляют по формулам F>5) е F,6) [6,2, 6Л1, 6Л2, 6.18). Прн акранироваини постоянных (ю = 0) и установленного в воздушной среде (Mi = и низкочастотных (а> < ЭМП толстостенными (Н 7> 0,1 D) или тон- тонкостенными (А < 0,1/)) оболочками (под диаметром D оболочки понимают наиболь- наибольшее расстояние между ее точками) наибо- наиболее распространенных типов (сферической н круговой цалятгдряческой) функции экра- ннроаания я обратного действия по дан- данным работ [6.2, 6.5, 67, 6,11, 6.12J для со- ставляющнх магнитной вапрязкенностн опре- Я 6.3. Пои экрани- SJ» для j.1 w^t; гя^ч; Thd То лстостен н ые оболочки: сфернчесхие Постол«Rbi& ЭМП Низкочастотные круговые цнлнидри- ческне
ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Продолжение табл. 6.3 Тонкостенные оболочки: сферические _Ri B*-Н) 2ph n(n+\) 2 h fg, 2 круговые цилиндри- цилиндрические I TltTL == a, — In 2 ft)-*» ("«О * tim ¦^~ Rnm — водную); (ч мектрамагкнтньпс полей рованкн няаночастотних ЭМП толстостен- вымн оболочками функций экранирования я обратного действия определяют по фор- формуле F.1), в другнх сл>т1аях —по форму- формулам F5) ч F6) [6,2, 6.12] При экраниро- экранировании высокочастотных ЭМП тонкостенны- тонкостенными оболочками (А < 0,10) н оболочками конечной толщины (если f <" 105 Гц) функций экранирования и обратного дей- действия [см. формулы F.3)] в общем виде можно записать следующем образом [6 2]: -; F.18) ; FЛ9) {6.20) где as = Здесь p.^ K8S- соответсгоснно поверхност. ная магнитная и поверхностная комплекс- комплексная диэлектрическая проницаемости, Fnm(??[) и /Vi(?|i)— координатные функ ции расстояния соответственно 1-го и 2-го рода» отличительными чертами которых яв- является: для функций 1-го рода — ограни- ограниченность а начале координат, для функций 2-го рода — удовлетворение условий излу- излучения в бесконечности; ^{^i^i) — врон- вронскианы рассматриваемых систем* Если эк- экранирующая оболопка изготовлена нз не- магнитного материала или является непро- непроводящей, то в формулах F 1Я) — F^1) сле^ дует соответственно принять с^Ой ak-Ю. Для наиболее распространенных сфериче- сферических и цилиндрических оболочек в табл. 6.4 [6.2] приведены коэффициенты, входящие в формулы F 18)^F.21) При экранировании ЭМП в диапазоне частот до 10*—I О9 Гц эффективность экра* ннровання приближенно можно определить по формулам E9) — FЛ7). значение 6.4. Формулы Для коэффициентов функций экранирования FJS)—F.21) Коэффициент Ь2 W{buax) i Оболочка Сферическая tip («о tiP (fir) lib* Ц ил н ндрнчве клй in (JEp) ^<^p) йй* (to *tir(to 2//arr?p Обозначения: /я (йг) и сферические функции Бесселя соответст- соответственно первого н третьего рода; /л (?р) и #л* (^Р) ~~ цилиндрические функция Бес- Бесселя соответственно первого и третьего рода [6.1J; г ii p — радиусы соответственно сферического и цилиндрического экранов. данса Z\ для электрического и магнитного полей дано в табл 6.5. Например, при ^.ч- ракированин злектрнческого поля для опре- определения эффективности в выражении FЛ6) следует привить Z, =^ \\ыыхт. При экрани- экранировании магнитного поля эффективность [6.23] е = 20 4- 20 0,26/A+/)-f -?¦ + Рис. fi.f* Конструкции экранов для отпкдедеви*
184 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЯ 6.5. Импеданс для электромагнитных полей Материалы джв зщнтянх «кранов 185 Внд ЭМП Плоская волна Электрическое поле Магнитное поле Электрическое поле СВЧ {6-31 Магнитное поле СВЧ Z+ = ^ 377 воздуха ZB = ZH =r Поперек но- магнитная ци- цилиндрическая волна Поперечно-э лектр ическ а я цилиндрическая вола а Поперечно-магнитная сфе- сферическая аолна Попе речно -эле ктр ическа я сферическая ноли а с 9J&. Эффежтяввость »граннро»апйя магнит* «Ого поля ¦ эывимдети от отношений толщины 4fcpu* t глубине прошгквавенмя при ш P0bafh Обозна, еняя: множить *-2 я^р-для цилиндрического экрана и («.с 6 4) [6Л]; волновое число Л, = о> l/2 при а-- ние Z^/Zi > Z,/Z2 J6.5J, Для защитных эк- район из магнитных материалов эффектив- эффективность акраниронанпя прн |?Л| < I мало за- виент от частоты и ее можно определить по формуле em2Q[g(l + 0y5\L*hfma). Для защитных экранов из немагнитных материал лов при |?/if<s: 1 эффективность зависит от частоты н дря частоте й-уО тоже стре- стремятся к нулю: е~ 10 Igfl Н-^б/паам^ЛJ]. При экранировании электрического поля эффективность Экранирования на низких частотах (|?Л|< 1) ft f& ствие несоаершенстаа его хонструюши и технологии изготовления, среднюю эффек- эффективность экранирования можно определить по эмпирической формуле [6.15] F,22) Здесь импеданс Zx = Zs прн экранировании электрического поля; Z, = ZM пря экрани- экранировании магнитного поля (см» табл 6.5, в которой следует принять am =¦ rm); импеданс \ слагзе мое А и множитель В учитывают негерме- негерметичность экрана.' функции Бесселя первого, третьего рода и их про дагьг-— Примечание, К настоящему времени не усилены границу > применение прн расчете эффективности экранирования импедансов Z ; эффективность экранирования будет иметь место при P=*[2(l+j)hfA\-K При экранировании магнитного поля не- обходяно учитывать особенности материа- материала, из которого изготовлен экран, так как для немагнитных материалов {медь, алюми- алюминий, свинец и т. д.) отношение ZJW> ¦> ZJZi а для магнитных материалов певмаллок, феррит и др) отноте- е ^ 10 Прн зкранкрованнн ЭМП цилиндрическим экраном в диапазоне СВЧ {f > 10е Гц, % <С 2р) эффективность 16.3] для магниттгого НОЛЯ 1+05/ -|^ X электр кческ ого поля p^=O5rrui/^^ (энаягения множителя m даны в табл. 6.5, >4==jVn). глубина про- проникновения §Л * На рис 6 5 рассчитана эффективность экранирования н зависимости от отношения АД (дааиаэои изменений от 0,1 до Ю) прн разные значениях параметра Р (диапазон 20 ]g I + 0,5/ Ь X Негерметнчные экраны. При наличии в экране для радкоэлеятронной аппаратуры отверстий или щелей, возникающих вслед- где г* ^ 0,62^1/3 — эквивалентный радиус экрана любой герметичной формы (и — ннутрешшй объем экраяак / — наибольший размер отверстия (щеля) в экране; kt = — и> Y|io8 (см, табл. 6.2). Формула F.22) применима в диапазоне частот, пока соблю- соблюдается условие ktt < 2f I :> 0. 6.3. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ЭКРАНОВ Для защиты от ЭМП обычно применяют металлические лястыа которые обеспечивают быстрое затухание поля в материале Од- Однако во многих случая* экономически вы- выгодно НШГРГТП 71 ТИПАМИ-
ЗАЩИП ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Материалы для лащнтпых экранов \Ъ7 менять другие материалы, эффективность использования которых рассмотрена ниже Проволочные сетки. Эффективность экра- экранирования электрического поля при исполь- использовании сеток [6J5J Здесь слагаемое А означает то же» что в выражении F.22) <Аг/<2I а множнтельС и величину Z при заданном диаметре про- провода й и шаге сетки s рассчитывают по формулам: С = j\d/{s — d)t Z= 1/аЛ»,где эквивалентная толщина сетки Л» = л^/45. В табл. 66 приведены данные об эффектив* ности экранирования некоторыми проволоч- проволочным к ткаными сетками Фольговые материалы. В сортамент фольговых материалов толщиной 0,01 — 0,05 мм входят в основном диамагнитные материалы —алюминий, латунь, цинк. Рас- Расчет эффективности экранирования фольго- фольговых материалов проводится по формулам для тонких материалов (см п. 6.2). При на- наличии негерметнчносгн эффективность эк- экранирования электрического поля [6,15] е» 101g|#7ZJ-M + U,9, (S23) где Z* 1/сгА. Токопри водящие краски. Танне краски создают на основе пленкообразующего ма- материала с добавлением проводящих состав- составляющих, пластификатора, отвердителя, В ка- честве токопроводящих элементов исполь- используют коллоидное серебро, графит, сажу, окисли металлов, порошки ыеди> алюминия. Эффективность экранирования при исполь- использовании токопроводящих красок определяют по формулам для тонких материалов (см. п. 6.2); при наличии негериетичностн — по формуле F.23), где Z — сопротивление на квадрат площади поверхности экрана Материалы с металлизированной поверх- поверхностью. Эффективность экранирования можно опрелелить по формуле F.23) при Z=qf<?Qt где д л Q — соответственно плот- плотность исходного материала, кг/мэ3 и удель- удельный расход металла, кг/м*. Средняя эффек- эффективность экранирования металлизированной цинком поверхности с погрешностью ±10 дВ может быть рассчитана по эмпирической формуле *^97 + 5lgQ — 2Qlgf, где час- частота f — в МГц Раднопоглощаюшне материалы. Их изго- изготовляют в виде эластичных и жестких пе- нопластов, тонких листов, рыхлой сыпучей массы для заливочных компаундов, В табл. 6 7 приведены характеристики не- некоторых раляопо глотающих материалов. В последнее время все большее распростра- распространение получают кер а мико -металлические композиции [6.9]. Многослойные материалы. Экраны на та- таких материалов обычно состоят из последо- последовательно чередующихся немагнитных или магнитных слоев. На гракипе слоев, состав- составленных нз металлов, осуществляется много- многократное отражение волн, что обусловливает высокую эффективность экранирования. Функцию жраниро&авия для экрана с лю- любым числок слоев любой толщины можно найти с помощью матрицы [6.8] 7 ~~ F.24) элементы которой связаны с типом экрана через уравнения (соотношения), приведен- приведенные в табл. 68* Детерминант введенной матрицы<ЫГ=1, Матрица экрана нз а слоев будет равна произведению матриц отдельных слоев Т я= JJ Гу. Величинам, относящимся к v-му слою, дают индекс \у например Гу> гау, г{уГ #av- При перемножении матриц необходи- необходимо соблюдать последовательность перехода от внутренних слоев к внешним, приписы- приписывая граничному внутреннему слою индекс 1. Для трехслойных экранов функция экраии- 5,7 Характеристика Марк л поглотителя» материал СВЧ-068, феррит «Луч», древесное во* локно В2Ф2. резина В2ФЗ, ВКФ1 < Бол ото», поролоа Днапдзо* рабочих ВОЛН. сн 15—200 15-150 0,8-4 0г8-4 0,8—100 Отражен- ваа мощность. % 3 1-3 2 4 1-2 радя:1?агую»1а Размер яластичы. 100ХЮО 600X1000 345X345 345X345 Ю1'*!!я> А?ат^рал Масса 1 и* материал а. кг 18—20 4-5 4-5 Толщяеа материала, мм 4 11-14 11—14 (включая высоту шипа)
ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ дл! защитных CxtKl устжиояки н «е размеры; ванная вставка -перфориро- -перфорироОбозначения: rQ,Va и г e,pi —соот- —соответственно радиусы внешней и внутренней поверхности экрана; Ra и R • - функции обратного действия соответственно дли наружной и внутренней областей. ровайня T\ri\T\n Перфорированные материалы. Эффектив- Эффективность экранирования ими (рис. 6.6) можно определять по формуле <&22), в правую часть которой следует добавить слагаемое Е = 401я(<1 — D)ja. Формула будет спра- справедлива при а > D и k,l <: 2, при этом раз- размер щели i>D. (При рааиере щели l<Zi> в формулу вместо / подставляют диаметр отверстия D.) При экранировании отверстии в помещениях с помощью волноводов дли- длиной I выполненных в стенах, эффективность (рис'б.7) [6.21} d Для случая А; где Р-3 в случае сферического экрана и Р = 2 в случае цилиндрического экрана (га« р); для тонкостенных экранов обычно принимают (J — 0. Для тонкостенных двухслойных экранов г=я WO««) е ^ Ш/и для случая В, Сотовые решетки. Эффективность экра- экранирования сотовыми решетками завиент вплоть до сантиметрового диапазона от от- отношения глубины к ширине ячейин (рис 6 8) На р«с 6.9 показано применение сотовых решеток в качестве окон для поме- помещений Ориентировочно эффективность е^. Подставив в эту формулу выражения F9) и F,10), получим aeZ1yZjrtj— соотношения нмпедансов; Zj — импеданс диэлектрика; Z2m — импеданс i-ro слоя экрана. Зная величину Т% эффек- №лзиипг>иання находят по фор- 6.9. Эффектноность экранирование замкнутых ахраиов, дБ Материал, экранируемое устройство а конструкции экрана Сталь листовая: сварка непрерывным швом сварка точечная, шаг 50 мм листы, скрепленные болтами (шаг 50 мм) Жесть (фальцем): непрерывная ааика точечная пайка, шаг 50 мм Оез пайки Сетка металлическая с ячейкой 1—1 5 мм пайка ' Фольга склейка внахлест (шов перекрыт) Токопроводящзя краска (сопротивление Z = = о Um) Металлизация (расход металла 0,3 Экранирование смотровых н оконных проемов: штора или стаорка из металлической сетии с ячейкой 1—[f5 мм приваренный стальной или припаянный же- стяион лист сотовая решетка металлическая сетка с ячейкой ло 2 мы стекло с токопроводяшей поверхностью Экранирование дверных проемов: одинарная дверь на каркасе, обшитом стэль- ыым листом, контакт сплошной регулируе- «тын IX Вадвлоды д«в отверст я! то же, но контакт щеточный с шагом 100 мм открытый предэльный волновод приставная крышка с двойным контактом и прижимным устройстлом двойная дверь с тамбуром, контакт сплош- сплошной регулируемый или пневматический Экранирование каналов: открытый предельный волновод сотовая решетка металлическая сетка с ячейкой 5 мы перфорированная вставка Экранирование вводов коммуникаций: металлические трубы, приваренные к экрану по всему периметру металлические трубы, проложенные в волно- волновод ных патрубках фильтры 0,15-3 100 70 75 100 100 100 80 100 70 100 70 100 100 70 70 80 70 100 100 100 100 100 70 70 100 100 100 Диапазон частот, МГц з-зо 100 50 60 100 80 L0O 50 80 40 80 60 100 100 50 80 70 50 60 100 100 100 100 60 50 100 100 100 эо-зоо 100 100 60 60 50 80 30 €0 60 80 100 40 70 40 80 100 100 100 30 40 100 100 100 300-3000 зооо- юооо 100 100 50 50 40 70 40 50 40 80 20 30 50 30 50 100 100 100 100 100 loo 100 100 40 40 25 GO 40 40 40 70 30 60 30 50 100 100 100 100 100 100
190 ЗАШИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ЪЛ Сотовие p*inet*ii« применяемые дли ЭМИ л частотных, диапазонах: б-10 ГГц: a - до 35 ГГц ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИЕ ЙЗЛУЧЕЧЧЯ т тшшиишшнштн шпишш Ряс. GJh Vctaoobma сотовые решеток на окне: a ~ с наружной стороны; б —с внутренней стороны; — сотовая решетка; 2 — оконное стекло; — пол a* 271/U -r- 20 lg n, где / п и - стйенно глубина и махеимальный попереч- поперечный размер ячейки сотовой решетки; я — число ячеек, Опыт проектирования, иэготоэления и эксплуатации устройств и систем экраниро- экранирования показывает, что в среднем эффектив- эффективность экранирования может быть достиг* на уровне данных, приведенных в нута табл 6 9 [6.15]. Эти данные относятся к верх- верхнему пределу частоты поддиапазона. Эф- Эффективность определяется самым низким значением эффективности одного из узлов экрана. Отсутствие в таблице цифровых значений для отдельных устрой ста озна- означает, что рассматриваемый вариант не рекомендуется и ля является нереализуе- нереализуемым, В машиностроении источники ионизирую- ионизирующих излучений применяются для контроля качества сварных соединений, отливок, пра- правильности сборки узлев машин, обнаруже- обнаружения эксплуатационных дефектов действую- действующего оборудования, определения износа Деталей машин и режущего инструмента при автоматизации н контроле технологиче- технологических процессов. 7.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ЯЗЛУЧЕйНЯ Классификация средств коллективной за- защиты дана в ГОСТ 12 4.120—83 «ССБТ, Средства коллективной эащчты от ионизн- рукэ лих. излучений. Общие требования» В табл, 7.1 приведены основные средства коллективной защиты от ионизирующих из- излучений, применяемые в машиностроении для обеспечення безопасных условий труда в соответствии с действующими санитарке- законодательными нормативными докумен- документами [73J, В зависимости от технологии неразру- шаюхцего контроля и размеров просвечу ваемых изделий планировка помещений длн просвечивания (рабочих камер) и системы радиационной защиты различны. Можно выделить четыре типовые планировки по- помещений для просвечивания дефектоскоп^ ческнх лабораторий: рабочая камера, выго. родка, рабочая хамера с транспортной Сц, стемой (конвейеромК рабочая камера с ла биринтным входом (рис 7.1). гш Рабочая камера — типовое помещение для проведения неразрушающего контроля каче- качества изделии (см. рнс. 7Л,я). Вход d ка- камеру и подача в нее вэделий для контроля осушестэляется через защитную дверь, ко- которая или перемещается вдоль защитной стены, ини поворачивается. Имеются кон- конструкции рабочих камер с открывающимся люком в потолочной перекрытии для по- подачи изделий для их контроля, а также рдбоч-не камеры с двумя воротами (защит- (защитными дверями), предназначенными для по- дачн наделяй на контроль и из влечения из- изделия после контроля Обычно такие ворота размещаются с противоположных сторон рабочей камеры. На рис. 72 показана пла- планировка рентгенодефектоскопической лабо- лаборатории в сварочном цехе машинострон тельного завода, б которой проаодится кон- контроль качества сварных швов Выгородка — разновидность рабочей ка- камеры (без потолочного перекрытия), и ко- которую изделия для просвечивания могут подаваться как через входную защитную ллерь, твк и с помощью мостового крана или злектротельфера через верхний проем (см. рнс. 7.1,6). Выгородки сооружаются в цехах и на открытых площадках для 7л. Схеиы типовых помещений радиационной дефектоскопии: а —рабочая камера; б — пыгородка: в — рабочая камера с транспортной системой; ^^го же с лабиринтным входом' / — де- фектоскод; 2 — рабочз» *эм«ра* ,?_ входная защитна» дк«рьр 4 — кояаейер, 5 — л абирннт, 51 — р ас сеивэ юща« л о- верхность; 9^ _^ yrwi паденна излучения на расседиающую пов«рхаость 5^; Л — рассеивающей поаерхиостк St (расстояине
защита от ионизирующих излучений средств защити 193 P-ей as К ЕШ!№?? i _ 72. Средства защиты от нониэирующи\ излучении Наименование Марка Техническая характеристика Область применения Экран из органического стекла J57 1 — смотровое окно; 2 — подставка Экран настольный передвижной с двумя захватами / — боковые стенкн; 2— стенка: ^ — смотровое окно; 4 хваты тнна 2РЗС-1 — за- заx cc 2ЭН 4ЭН Защитные экраны Габариты смотрового окна, мм, высота 600Т ширина 500, толщина 5—6; масса экрана 1,8 кг Материал экрана — уг- углеродистая сталь, по- покрытая химически стойкой эмалью; тол- толщина передней стенки 30 мм; толщина смо- смотрового окна из свин- свинцового стекла 50 мм Кратность ослабления у-нзлучения с энергией 0,7 МэВ: передней стенки 2; боковых я нижней горизонталь- горизонтальной плит 1»5. Экран оборудован двумя са- иодержащими захвата- захватами типа 2РЗС-1, уста- установленными в шаро- шаровых опорах нижней ча- части передней стенки. Захватами можно ра- работать в пределах те- телесного угла, равного 75е. Экран установлен на четырех роликах для передвижения по столу. Габариты экра- экрана, мм: высота ?80, ширина 750, глубина 750- масса 250 кг. Для защиты персо- персонала от внешвего облучения прн рабо- работе с закрытыми ра- радио изотопны ми ис- источниками а- и 0- излучения Для защиты персо- персонала от внешнего об- облучения прн работе с закрытым» источ- источниками у-пъяученкп /зарядка гамма-де- гамма-дефектоскопов)
194 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЯ я средств защиты Нал*4*иоаау ив М&рка (тип) Сейф стационарный стенной й / — стальной шкаф; 2— свиновая дверь с замком Сейф стационарный стенной защитный поворотный / — дверца с аамком-; 2 #ух; 3 — указатель, 4 - ховик; 5—барабан Сейф защитный ко- кома- 2ССЗ ССП СЭ Продолжение табл. 7.2 Продфгженне табл Техническая характеристика Защитные сейфы Толщяна передней и зад- задней стенок (из свинца) 50 мм; толщина боковых, верхней н нижней стеиок (из свинца) 30 мм. Свинцовая дверь имеет замок и устройство для опломбирования. Сейф монтируется в стене. Кон- Конструкционный материал — слабоуглеродистая сталь, покрытая химнческн стой- стойкой эмалью. Габариты сейфа, мм; ширина 446, высота 334, глубина 370; масса 210 кг. Количество секций для размещения источников излучения 10 Толщина передней стенки из сакн- ца 60 мм, Сейф имеет за- защитную (ступенчатую) дверь и дверь с аамком и устройством для опломби- опломбирования. Сейф монтирует- монтируется в стене хранилища Над дверью имеется циф- цифровой указатель номера секции. Габариты сейфа, мм: высота 355, ширина 750, глубина 800; масса 300 кг. Габариты секции, мм: высота 147Р ширина 1J0, глубина ПО Сейф собран из отдель- отдельных чугунных плит тол- толщиной 90 мм Секции сей- сейфа облицованы внутри кор роз ионно - стойкой сталью Каждая секция закрывается чугунной дверцей, Наружная дверь сейфа запирается на за- замок и имеет устройство для опломбирования Для удаления вредных газон и паров предусмотрена вен- вентиляция Габариты сейфа, мм. вы- высота 1330, ширина 890, глубина 450; масса 2300 кг Область применении ] (ТИП) Область Для хранения источ- источников у ntp4JTCJ4HLfil настольный и а <л>ю б мест 6БШ-НЖ То же Бокс защитный перчаточньш на одно рабочее место Для хранения источ- источников у^злучення в различных агрегат- агрегатных состойниях МГЦ-ОС У — Kopii}jc бокса 2 ~ перчат ки; — # — смитрояое ukpio 4 — тягонапоромер, 5 — иы- тяжлон фильтр, 6—форкаме ра,, 7 — Защитные боксы ими объем бокса 0,15 м3: площадь сто1еш- ницьи 0,35 м*г проем смо- tporoj о окна ЬОО X Х290 мм, проем иыюза 0 ISO мм; эффективность очистки фячьтра 99,9 %; допустимая мощность р^ гни до 3 кВг; напряжение питающей сети 380/220 В Корпус бокса изготовлен из коррозионно-стойкой стали, нар уж мая поверх- поверхность окрашена химически стойкой эмалью. Разрелсе- |ше обеспечивается ны- тижиой вентиляцией и контролируется тигонапо рочером Габариты бокса, мм: д-|цка 1080, глубина 55J BLiLord 653" масса 43 кг Корпус бокса иэготовле]| из органического стекла. Внутриннпи объем бокса 0J9 w3; гишшадь столеш- нниы 440X300 мм; про- прост смотрового окна 700Х X JGO м.ч, толщина стг цок осжеа Ь мх|р разреже- разрежение в бокс* 20 мм вод ст; ^оп^еггпыая T^iwnepdrypa в боксч; 50 *С Габариты бок- cj, мм ллпна 1200, глу- глубин j 550, высота 1G50, Aiattd 65 кг Бокс снаб- снабжен приточном фильтром- фильтром, ром Для рзботы с активными вещества^' ми s открытом виде! (расфасовка, дОЗц,1 роыка, проведен^ химических реакций) и с токсичными не-' ществами Бокс обеспечивает защиту персонала от а- к учения, прела* ет рабочее по- помещение от загрязне- загрязнения радиоактивными и токсичными вше- стаамц Для работы с радио- радиоактивными вещества- веществами а Открытом миде (расфасонка> дози- дозировка, проведение химических реакций, п р н го то б лен ие мече- пых соединений и т. д) без примене- применения органических растворителей. Бокс обеспечивает оператора от <х~ излучения
ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИИ Шкаф вытяжной радиохими- радиохимический характеристика Продолжение табл, 7.2 Область применения Корпус шкафа изготовлен из органического стекла> Внутренний объем корпу- корпуса 0,51 ма; рабочая пло- площадь столешницы 0,63 ма; толщина стенок корпуса 8 мм; проем при пол- полностью открытой подвиж- подвижной шторке 450X^50 мм; расчетная скорость дви- движения воздуха в рабо- рабочих проемах шкафа 1,5 м/с; допустимая тем- температура в шкабу 50 °С. Габариты шкафа, мм: длина 1060, глубина 970р высота 2000; масса 89 кг Для работке радио- радиоактивными вещества - ми в открытом виде (операции с порош- порошком, его фасовка и дозировка и др.) без применения органи- органических растворите- растворителей. Обеспечивает защиту помещенкй от загрязнения ра- радиоактивными и ток- токсичными веществами Защитные контейнеры к сборники для радиоактивных отходон Марка (тли) Толщина защиты по с вин- винцу. Габариты контейнера, мы Высо- Высота Дна- ыегр Масса» кг Область Контейнеры лабо- лабораторные КЛ-2,6 КЛ-4,5 КЛ-7,0 КЛ-8,8 КЛ-10,0 КЛЧ5.3 28 45 70 № 100 128 153 270 305 340 400 425 493 540 105 НО 190 225 250 305 355 17,4 38 78,4 123 159 275 431 Габариты гнезда у кон- контейнеров всех типов, мм: высота 140; диаметр 40. Для перемещения контей- контейнера служат рым-бол ты, а у контейнеров КЛ-7,0; КЛ-3,8 н КЛ-10р0 еще надеются цапфы. Наружная оболочка корпуса выполне- выполнена кз углеродистой стэли, гнездо контейнера н на- наружная оболочка проб- пробки—из коррознонн о- стой- стойкой стали Для защиты персонала о? облучения при хранении и перевозке источников у-из- лучения в пределах пред- предприятия Классификации средств Продолжение табл, 7.2 Контейнеры транс- транспортные Сборник для твер- твердых радиоактив- радиоактивных отходов Марка {тнш 1 2 КТ 3 КТ 4 КТ СТО-10 Сборник для твер- дых радиоактив- радиоактивных отходов СТСМ-10-ОС Сборник для жид- хих радиоактив- радиоактивных отходов СЖО-10 Пакет пластнкато- яый 1; 4; 5; 6; 10; 30 Толщена защиты по свин- свинцу. 6 10 15 21 Габариты контейнера. УУ Высо- Высота 85 93 103 115 Дна- метр 44 Ъ2 62 74 Масса, кг Область 0,32 1,6 2,72 4.6 Габариты гнезда у контей- контейнеров всех типов, мм высо- высота 73; диаметр Ъ\ Вместимость 10 л. Габари- Габариты, мм: длина 257; ширина 313; высота 444; угол пово- поворота крышки \5&; высота подъема крышки 55 мм; масса 8,7 кг. Контейнер комплектуется нэ 10 пластик а товых мешочков, в которые помещаются ра- радиоактивные отходы. Крыш- Крышка контейнера открывается при помощи педального устройства, закрывается на дна замка. Контейнер изго- изготовлен из углеродистой ста- стали Вместимость 10 л; допусти- допустимая температура в сборни- сборнике 50 °С: габариты, мм: дли- длина 290, высота 380, ширина 0 212; масел 3,1 кг. Сбор- Сборник изготовлен из органи- органического стекла Вместимость 10 л; габари- габариты, мм: длина 210, высота 404, ширина 204. Сборник кзготоэлен из коррозионно- стойкой стали и окрашен химически стойкой эмалью Вместимость пакетов соот- соответственно 1, 4, 5, 6, 10, 30 л. Толщина пластиката, мм: для дна аакета 0,6— 0,8; для корпуса пакета 0,2—0,29; масса 0J16 кг. Пакет изготовляется из по- полив инилхлоридного пласти- пластиката рецеитур 80/277 (мо- (морозостойкость 15 °С) и 80/193 (морозостойкость 30 дС) Для транслортнроэлння ра- радиоактивных веществ, на- находящихся в ампулах нлн флаконах Для сбора и в реке иного хранения твердых р-актнв- ных отходов Для сбора и времекного храненин твердых а- к Р отходов Для сбора и временного хранения жидких радио- радиоактивных отходов Для сбора твердых радио- щетинных отходов; приме- применяется для комплектаанн бокелв и вытяжных шка- шкафов
193 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Расчет уровни коннифующего 199 , Рис. ?,?. плвняропвя ревтгенодефелтоекопшескоБ лаборатории сварочного цеха: J, 2 — рабочие камеры; 3 — пультовая, 4 — : 5 — расшнфроаочяая Вертикальный разрез рабочей камеры с транспортной системой показан на рис 71,5. Такие камеры сооружаются для просвечивания изделий да конвейере. Пу- Пучок излучения обычно направляют верти» кально вниз. На персонал в этом случае может воздействовать лишь рассеянное из- излучение, выходящее из технологического ка- нала, в котором проходят конвейер. Схема рабочей качеры с лабиринтным входом ] для просвечивания крупногабарит- крупногабаритных изделий с использование» источников большой интенсивности излучения приведе- приведена на рис. 7.1, г, В рабочей камере имеется два входа: один через лабиринт —для пер- персонала и второй — для изделий, подавае- подаваемых на просвечивание, Имеются конструк- конструкции: рабочих камер с лабиринтом для входа персонала и двумя защитными дверями: че- через одну дверь изделие попадает на про- просвечивай не, а через другую убирается из рабочей камеры. На рнс 7.3 приведена планировка рабочей камеры с дпумя вхо- входами: один из входов в камеру предназна- 1 Расчет лабиринтов приведен в [7,1] чен для транспортирования изделий, а дру- другой— для персонала В СССР для защиты от ионизирующих излучений серийно выпускаются средства защиты широкой номенклатуры, некоторые иа них нашли применение в машинострое- машиностроении (табл 7 2) Поставка средств коллек- коллективной защиты осуществляется межобласт- межобластными отделениями ВО «Изотоп» согласно заявкам предприятий На средствах защиты должны быть раз- размещены знаки радиационной опасности (н соответствии с ГОСТ 17925—72*) Знаки радиационной опасности и предупреди тель- тельные надписи (например, «радиация», «рент геновское излучение* н т д ) должны быть отчетливо видны на расстоянии не менее 3 м Рис, 7.3. Ллжниром* 0*6<ивй вкмерм дли г1мма- дефсктосвоолм круппогабярапшх «деляЯ; Г — защитные ворота; 2 — защита {бетон}; 3 — источник иэлуЧевм*, 4— просвечиваемое изделие; 5—-входная дверь л лабиринт; 6 — лабиринт ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ Средства защиты (экраны, сейфы, боксы и т. д ) проектируются и изготовляются по Техническим условиям, составленным в со- соответствии с действующими ГОСТами и согласованным в порядке, установленном ОСП 72/87 [7 3] Они должны быть устой- устойчивы К механическим, химическим, темпе- температурным н атмосферным воздействиям, обладать стойкостью по отношению к при- применяемым вещестнам, реактивам, десорби* рующим кислым и щелочным растворам; иметь гладкую поверхность и влагостойкие слабосорбирующие п<жрытия. облегчающие удаление радиоактивных загрязнений, обес- обеспечивать радиапноикую безопасность при пожаре, длн чего легкоплавкие материалы заключают в кожухи из тугоплавких мате- материалов, исключающих возможность выплав- выплавления материала защиты Технологические каналы, щелк и другие неоднородности, проходящие в толще за- защитных экранов (защитных стен, перекры- перекрытий и т. д), должны проектироваться та- таким образом, чтобы кратность ослабления излучения в месте их прохождения была не ниже расчетной* Методы расчета техно- технологических каналов приведены в [7 2] Для сооружения стационарных средств защиты (стен, перекрытий н т д ) исполь- используют различные материалы (бетон» Оарито- бетокг кирпич), при выборе которых на- наряду с их физическими свойствами следует учитывать стоимость материала> его долго- долговечность, габариты, технологию изгоговле- ння и т д. При сооружении стен и пере- перекрытий применяются типовые блоки н кон- конструкции строительных деталей В передвижных экранах в основном ис- используют свинеп. жеяезо (сталь, чугун). Для снижения масса и уменьшения разме- размеров переносных дефектоскопов защиту ра- радиационных голоиок в последние годы из- изготовляют иэ вольфрама и урана. Ниже приведен перечень применяемых материалов Свииеи. (р — М,3 г/см3) используют для изготовления защитных устройств гамма- дефектоскопов, защитных контейнеров для хранения и транспортирования источинкоб излучения к транспортно-переэарядных кон- контейнеров, кож удов рентгеновских трубок, тубусов, диафрагм, при сооружении защит- защитных дверей, шнрм, экранов н т д Свинец применяют в виде листов или полос раз- личной толщины, блоков (кирпичей) и чу- чушек. Листовой свинец, прикрепленный к фа- фанере в ли рейкам, обычнЯ применяют дли усиления защиты уже готовых стен. Свинцовое стекло (р — 3,4 -=- 4,6 г/см3) применяют d тех случаях, когда защитная среда должна быть прозрачной для види- видимой части спектра (в защитных боксах, при рентгенотеленизионном контроле качества изделий и т. п ) Стекла имеют толщину 10, 15, 20 и 25 мм л габариты 190X240, 240 X 300; 300 X 400; 356 X 356, 400 X 400, 400X500; 500X600 w*- Снннцо&ьш экви- эквивалент ¦ при указанных толщинах стекол составляет 2,5, 4; 5 я 6,5 мм снинца соот- соответственно. Свинцовая резина <р = 3,3 -f 5,8 г/см3) толщиной 3 мм (р = 4,5 г/см3) по своим защитным свойствам эквивалентна 1 мм свинца. Резина со временем дает трещины, поэтому необходимо периодически контро- контролировать ее защитные свойства Железо <р — 7,8 г/см'), сталь (р — 7,5-7- 10 г/см1), чугун (р = 7,2 г/см3) исполь- используют в основном как конструктивные ua терлалы в местах,, где требуется повышен- повышенная прочность: для изготовления подвиж- подвижных стальных дверей в помещении для бе- бетатрон ной дефектоскопии, когда габариты его не позволяют делать лабиринтный вход н на двери падает только рассеянное излу- излучение; для устройства защиты дверных проемов и т, д. Вольфрам (р = 16,5 -f-19,3 г/см1) приме- применяют в виде порошка с медью и (или) ни- никелем, спеченного при высокой температуре. Вольфрвмовые сплавы обычно содержат 3—5 % никеля и 2—3 % меди или до 8 % только менн. Вольфрамовые сплавы исполь- используют в качестве защитного материала ра- радиационных головок гамм а-дефектоскопов и коллиматоров, Барит (минерал с высоким содержанием BaSQi) применяют в виде баритовой шту- штукатурки или баригобегона, представляю- 1 Свинцовый эквивалент — это толщина защиты, ослабляющая излучение в той же Мере» что и данный слой свинца щего смесь барита (пылевидного, пескового или кускового), пемента и воды Барктобе- тон, застывая, дает большую усадиу. Во избежание усадочных трещин сооружения кз барнтобетона армируют железом. Барн- говую штукатурку D частв барита, I часть цемента» 0,5 части песка — во массе) из- износят с обеих сторон кирпичной клалнн слоем аи более 20 мм. При больших тол- толщинах слоя (до 50 ям) штукатурку нано- наносят на сетку «Рабнтц» Использование баритовой штукатурки для da щиты от рентгеновского излучения (на- (напряжение на аноде рентгеновской трубкн Uv ^ 150 4-200 кВ) целесообразно при ре- конструкихн и ремонте помещений для про- проведения рентгенодефектоскопии, так как плотность и эффективный атомный номер баритовой штукатурки выше, чем у обыч- обычной штукатурки Эта приводит к экономии площади помещения и массы защиты, что особенно важно в тех случаях, когда прак- практически невозможно увеличить площадь помещения Бетон <р = 2J Ч- 2,4 г/сма) применяют для сооружения защиты от у-нзлучения к рентгеновского излучения с энергией более 0.4 МзВ. Бетон также служит защитой от нейтронов Прочность и надежность соору- сооружений Из бетона значительно больше, чем из баритобетона. В состав бетона входят портландцемент, песок н гравий в отношении 1:2:4 по объему или 1:3:6 по массе. Защитные свойства бетона зависят от его плотности, Для учета возможных различия в плотно- сти бетонов рекомендуют дэлать 10 %-ный запас по толщине по сравнению с получен- полученной при расчете Повышенная плотность бе- бетона может быть получека при замене гра- гравия более тяжелыми материалами. Применение шлакобетонаL гипсовых влит, пенобетона н других подобных материалов не рекомендуется, так как эти материалы имеют малую плотность, что приводит к слишком большой толщине защиты, 7Л. РАСЧЁТ УРОВНЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ При использовании источников излучения рабочие места обычно размешают на рас- расстоянии от этих источников, значительно большем размеров источников, поэтому ис- источники рассматривают как точечные. Мощность поглощенной дозы -у-излучения ?г от точечного изотропного источника ак- • Мощность поглощенной дозы /) — от ношение приращения поглощенной дозы за малый промежуток времени dt: D = dD/dt
200 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Расчет уровня ионизирующего излучении 201 . Значения гамма- и кериа-постояииых наиболее широко используемых радионуклидов 7.4. Лхне&ные коэффициенты ослабления у-излучения ц, см 7.5. Дозоаые факторы накопления для точечного изотропвого источника в бесконечной среде Радионуклид »Na абге 27 ио „Со '«Tm |02r. •?> Период полураспада 2,603 лет 312,16 суток 44,52 суток 271,5 суток 6,273 лет 243,9 су той 30,18 лет 128,6 суток 74,08 суток 2,696 суток 46,73 суток Е Хш X X -V О. 11,3 4,61 6,2 0*56 12,8 3,07 3,24 0.0274 4,72 2,33 1,29 X m *Ч d «и См 77,6 30,3 41 3,7 84,2 20,2 21,3 0,180 31,0 15,3 3,49 тквноетъю Ат Бк, на расстоянии R, м. рас- считывают по формуле D = G-1) где Г$— херма-постоянна я радионуклида (гамм а-постоянна я радионуклида в едини- единицах СИ) —мощность поглощенной дозы в воздухе, создаваемая у-излучением точеч- точечного изотропного ряднонуклидного источ- источника активностью нуклида 1 Бк на расстоя- расстоянии 1 мот нето; ныражается керма-пссто- янна4 в аГр*м2/(Б*'с)- Значення Га для отдельных радионукли- радионуклидов приведены в табл. 7.3. В этой же таб- таблице даны еначения гамма-постоянной Ку во внесистемных единицах мощности экспо- дозы' для А = 1 мКи R = 1 см. 1 Экспозиционная доза X —отношение полного заряда dQ всех ионов одного знака, создаваемых в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фо- фотонами в эдемелтарном объеме воздуха массой dmv полностью остановились, к мас- массе воздуха dm в этом объеме: X = dQfdtn. Единица экспозиционной дозы и единицах 0,1 0,15 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,662 0,8 1,0 1,25 1,5 2,0 з,о 4,0 5,0 6,0 8,0 Ю,0 j л и О сч V \ 1С «а, 0,382 0,317 0,285 0,246 0,219 0,200 0,185 0,177 0,163 0,146 0,131 0,119 0,103 0,0837 0,0734 0,0665 0,0619 0,0661 0,0629 Материал \ о 0^ я — %**. «1 | KS 1 *О. 2,50 1,39 1,06 0r833 0,717 0,646 0,595 0,570 0,520 0,467 0,422 0,381 0,333 0,2S4 0,260 0y248 0,240 0,234 0,234 защиты "к о L. Л — Б а а= В Уй 60,3 21,8 10,7 4,25 2,44 1,70 1,33 1,18 0,952 0,771 0,658 0,577 0,508 0,466 0,472 0,481 0,494 0,520 0 550 f2 §9 81,6 29,0 14,2 5,77 3,44 2f49 1T99 1,79 1,49 1,23 1,06 0,948 0,834 0,772 0,772 0,784 0,803 0,847 0f897 Гамма-постоянная Ку — мощность экспози- экспозиционной дозы, создаваемая у*излучениек точечного изотропного раднонуклндиого ис- источника активностью 1 ыКи на расстоянии 1 см от него без начальной фильтрации нз- лучеиня. Эта величина выражается в Если величина А выражена в Бк, керма- постоянная Г< в аГр-мУ(Бк-с), а расстоя- расстояние в м, то мощность поглощенной дозы будет выражаться в аГр/с. Плотность потока ф, частнц/(с-м2), в точ- точке, расположенной на расстояния Й, м, от точечного источника ^-излучения (а-нзлу- (а-нзлучения, нейтронов) мощностью S> частиц/с, определяется по формуле - G.2) Есни активность радионуклида выраже- выражена в Бк, то ф = Лп/4л^2, G.2а) где п — число р-частнд (а-частшь нейтро- нейтронов),, испускаемых на один распад для данного радионуклида. СИ —Кл/кг (кулон на килограмм). Р (рент- (рентген) — внесистемная единица экспоеицион* ной дозы, IP = 2,58 X Ю-4 Кл/кг, Материал защиты — свинец 29 002 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,5 2 3 4 5 6 8 10 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 1,05 1,15 1,30 1,42 1,68 1,84 1,89 1,78 1,63 1,61 1,57 1,53 1.48 1,45 1,39 Е,37 1,33 1,31 1,27 1,26 1,22 1,19 1,07 1,21 1,46 1,74 2,15 2,58 2,78 2,72 2,52 2,37 2,27 2,18 2,06 1,98 1,85 1,77 1,67 1,61 1.53 ] 1.49 1>41 1,35 1,01 1,02 1,04 1,07 1,11 U9 1,26 1,47 1,51 1,50 1,48 1,46 1,43 1,41 1,37 1,35 1,32 1,30 1,27 1,26 1,22 1.19 i 1,01 1,03 1,06 ] ,10 1,15 1,27 1,40 1,86 1,99 2,01 1,99 1,96 1,90 1,85 1,76 1,71 1,64 1,57 1,51 1,47 1,39 L ,33 Материал защиты — бетон 1,09 1,30 1,69 2,26 2,89 3,96 4,63 5,06 4,66 4,31 4,03 3,80 3,47 3,24 2.S6 2,66 2,38 2Д8 2,04 1,93 1,76 1,64 . 1,13 1,43 2,01 2,95 4,17 6,69 8,30 11,6 10,8 9,85 8,97 8,25 7,18 6,42 5,25 4,61 3,84 3,37 3,03 2,30 2,45 2,22 1,16 1,54 2,35 3,79 5,90 и,о 16,3 26,7 25,6 22,8 20,2 18,0 14,9 12,7 9,58 7,97 6,20 5,23 4,57 4,14 3,51 3.10 1 18 1,63 2,62 4,51 7,52 15,7 25,6 49,6 48,2 42,1 36,4 31,8 25,1 20,0 14,6 П.7 8,71 7,15 6,15 5,52 4,59 4,01 Материал защиты — железо 1,02 1,04 1,08 1,14 1,21 1,39 1>61 2,59 3,00 3,12 3,12 3,07 2,96 2,85 2,62 2,49 2,28 2Л2 1,97 1,87 1,71 ; 1,59 1 1,02 1,05 1,Ю 1Л8 1,29 1,57 1,94 4,06 5,34 5,S6 5,96 5,90 5,62 5,30 4,65 4,25 3,68 3,29 2,93 2J6 2,41 2,16 1,02 1т06 1,13 1,23 1,37 1,75 2,31 6,44 9,59 11,2 Н>7 11,6 Ю,9 100 8,30 7,33 6,00 5,31 4,73 4,33 3J1 3,27 1,02 1,07 1,14 1,26 1.42 1,90 2.61 8,90 14.7 18,1 19,1 19г0 17,5 15,8 12,5 10,8 8,80 7,60 6,75 6,18 5,30 4,09 3,74 2,98 5,57 10,2 24,3 44,9 109 107 90J 75,6 63,6 47,4 37,2 24,2 18,6 13,1 10,5 8,85 7,S6 6,43 5,57 1,03 1,07 1,16 1,30 1,49 2,08 3,01 13,2 24,7 32,6 35,1 34,8 31,4 27,5 20,6 17,4 13,8 11,9 10,7 9,85 8,64 7S8 1,22 1,82 3,27 6,62 12,7 33,S 69,1 201 198 162 131 107 75,7 57,1 35,0 26,0 17,7 13,9 Н>6 10,2 8,31 7,19 1,03 1,06 1,17 1,33 1,54 2,22 3,33 17,6 36,4 50,8 63,4 54,8 48,5 41,3 29,7 24,6 19,4 16У8 15,2 14,2 12,9 123 0Д5 0,2 о,з : i . •^— 1,01 1,05 1,11 1,03 1,07 1,17 1,06 1,14 1>25 1,15 1,25 1,34 1,16 1,28 1,41 1,18 1,31 1,50 1Д9 1,34 1,56
Расчет толшняы защитых 202 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Продолжен « с та бл 7 5 Е. Тол щи ил защити 0.5 0,4 0,5 0.662 1 1,25 2 а 4 5 6 8 10 0.6 1,0 2,0 3.0 4.0 6,0 8.0 10.0 U7 1,24 1,33 1,37 1.38 1,39 1,34 1,21 1.11 1,28 1,44 1.42 1,36 1.29 К20 1,14 1,29 1,42 1,56 1,69 \J2 1J6 L68 U6 L46 UO изо 1,23 Мб 1,69 1,92 2.26 2,41 1,50 L85 1,74 1,62 1,43 L32 L25 2,25 2.08 1.97 1.74 1,58 1.84 2,57 2.72 2,59 2,41 2,07 1,58 2,00 2.42 3,02 3,27 3,66 3,75 3,61 3,44 3,34 2,89 2,52 10 U2 2,27 2,24 П.62 4,09 4,00 4.03 3,60 3,05 2,62 3,74 4,12 4.84 5,30 5,44 5,55 5,69 5,07 4,34 2,61 4,64 5,27 5,92 6,27 6.29 5,40 4,65 К89 2,66 3,42 4.81 5,40 6.87 8,44 9.80 11,7 13,8 14,1 12,5 3,12 6,25 8,07 9,66 12.0 15,7 15,2 14.0 20 2,02 2,73 4,00 5,86 7,40 9,00 12.3 16,3 23,6 32,7 44,6 39,2 7Р35 10,6 U,l 20,9 3S,3 41,9 39,3 Если активность радионуклида выражена во внесистемных единицах Ки, то формула .2, а) принаиает следующий *нд ф = А. 3Р7 ¦ \№n/*nR* О 26) Формулы G.1) ч G 2) применяют™ для расчета уровня излучения {мощности до^>ыр плотности потока частиц) без уч^тя само- излучения в источнике и fe При наличии защитного поглощения учета защиты. б вид: учета защ р барьера (но бс^ учета многократного рас- рассеяния излучения в источнике к зашито) приведенные формулы имеют следующий 2 G,3) , GЛ) где d — толщина защиты» см, у — коэффи циент ослабления излучения (у- и ?-нзлу чения) в защите, см~Е. Для нейтронов We сто коэффициента \i следует использооатт! макроскопические сечения взаимодействия ¦ Значения линейных коэффициентов ослаб лення ^-излучения ц в aanwcnvocTu от *нор 1 Отношение суммы селений реакций или процессов определенного типа для всех ато- атомов, находящихся ъ данном элементе абъ. пш излучения Е для некоторых материалов jjiu^Tbi приведены в табл. 7.4 Многократно рассеянное в защите излу- излучение учитывается введением в закон ослаб- лгния фотонного излучения [см формулу G 3I сомножителя фактора накопления В, который рлпен кратности превышении ха- характеристик полн нерассеянного и рассеян- рассеянного юлучетшй над характеристикам и тюля только нерассуячного излучения, Фактор накорле1[ия б 1^виснт от характеристик ис- источника (энерггткческий состав геометрия н угловое распродслениг* излучения), харак тср^ст^к эящитиор^ среды (геометрий эа щиты» п том числе ос толщина, атомный но мор материала пащчтъг Z, компочовкя ее)т вчзкмиого расположения источника, защи- защиты и детектора к т д, С учетом многократно рассеянного п за- защите изл\чсния формула G.3) принимает следующий акд Z, E)IR\ G.5) Значен домовых факторов в бесконечной среде1 (безразмерная вели- 1 Средл считается бесконечной, если лю- любое окружение выделенной защитной среды любым дополнительным материалом не защиты для отдельных защитных ма- материалов в зависимости от энергии излуче- излучения точечного изотропного источника н толщины защиты [i<f (безразмерная вели- величина) приведены в табл 7 5 Расчет уровней излучения на рабочих ме- местах при использовании источников излуче- излучения отличных от тачечного изотропного» производится ло формулам, приведенные в справочнике G 2J. 1л. расчет толщины защитных экранов Для снижения уровня излучения на ра- рабочем месте до допустимой величины [7.3] применяются защитные экраны из различ- различных материалов. Толщина экрана зависит от характеристики излучения (вид и энер- энергия излучения), свойств защитного мате риала и необходимой кратности ослабления излучения к, показывающей, во сколько раз следует уменьшить мощность экегтозииион* ной дозы излучения X Мощность погло- поглощенной дозы ?т плотность потока Фитд), чтобы получить нормативные (допустимые) значения Я„@о, Фо и т д): D Ф X Do Фо ^о Расчет толщины защитных экранов от прямого пучка у-излУЧ€НИЯ* ^тЯ энергии \^нЗЛУчени* и выбранного ного материала коэффициент * зависит только от толщины экрана В табл 7 6 при- приведены толщины защитного экрана из раз- различных материалов {бетона, железа, евин- ца, вольфрама) н зависимости от энергия и зотр опн ы х точечн ых моиознер гети веских источников у-нзлучения (шнроккй пучоч) и кратности ослабления к излучения по дозе для бесконечней среды 172]. Так как на практике чаще всего приме- применяют источники с немоноэнергетическнм из- излучением, то толщину защитного экрана целесообразно определять по Номограммам и графикам, полученным на основании экс- экспериментальных и теоретических данных по ослаблению широкого пучка у^излучения таких источников На рис. 7 4 и 7.5 приведены зависимости кратности ослабления v-нзлучения Е|сточня ков б0Со, E"Cs, mlr, 7iSe и l70Tm от тол- толщины защитного экрана из свинца, железа и бетона [7.5]. По оси ординат отложена кратность ослабления \-нзлучения k раз- различными материалами, по оси абсцисс — толщина защитного экрана d, которая обес- обеспечивает данную кратность ослабления из- лучеии и рис. 7 4. Зависимость кратности осл*бл«нн» mi л учен* я от толшииы зашитого экрниш: на свинца. г_ iSiir; г—f^Cs; з—^Со. из ; 5— la^Ca; б— «Со О 25 Ряс. 7.5. Зависимость кратности излучения от толщины заднты на ослабления
204 ЗАШИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИИ Растет толщины эдщнт*ы* 205 ч о. at <1 л 4* п X а во о 1 сл об" ю^ coo toa>o сч оосо иэл "со"-<Г{осо"со"со'~- vScdг* сэ t- СЯ — GO 00 Ct* сл со" to* со* г^ ^ оо —1*> to [ч, ОО СИ ^ ~~ СЧ *J* Ю I4- СО О —¦* СО 4f СОС01^0С?^СОСЛСЛО ' со сл со" сч to сч сп со со" —»со-* - - СО ч}* G(J ^- СО О> tO С*- СМ ч}" соо — ечсосо Г^СО^^—^сОСОСОч^^нО^СП СОС^О^ОЭЮ ч^сг^^-cO_^T<D ч^ — со" оо" оо —" ^-"^оиз оо" чг"т>Г о" со4 о" о" со" со —'*Ь ^?f 5Й SS ^^спчгюсог^сооаэо?^«Н?5^^йс^с^счсм<^с§й C^^ci^ifi ^-^ 000 иЭ ^"* СЛ ~1<Я>ш t^cO ч^ч^о^сОч!^— О^ О «сГю'со'^осГю сч"—"^ ю"о"о of to" со" t— ^ ^ т^ **** Й Ег Г^Ж ^^co-^^irtcoi^coaocft—'CMco^iCtocOcno-rC^rt^iD ^Z-^- — ^-ч— — C4C4<NC4 Tt«co сл en "¦ о oj^ с юоо о» oi ^ w < а> io а> сч* со" ч/ с» ю" ч^рСао"*-Г о" о" сч"со « ^COCD^lOlO^DSt^°00 ~- CN CO ч$* • СЛООСООчГГ^ОО^О^ '^Гсо*t*-»" со ю с<Г h-Гto tO I*- I*- СП О -—' СЧ Л — i-н—<«—С*О1С>1СЧ со —с^счюосо —чг ^оиэг-ч^слсосчс^чгсоо^'^осл od V»«as i^-Г^Г до со" 1лГмГ**"еч" о~ о oo*to<D4*cooi —а>слч? ^СЧС0с0ч?и5Й«?СО^0005О*---*СЧс2^ ? ? .? ~ —2 ЬЮ*СЧОЮЮ-^«СП«МЯ^м5(С ч^«О ©1ЛСССО_а0_<Л е»со"|ЛСМ V СЭсО С<Г(ОСО"кЛч* -г got: -* ОО <О1ДСЧСП^ ЛО — СЧ СО СО т|- -* 1Л 1С tD^-СОООСЛО — СЧСЧ^О^^ЙсО^ в. в. в. *%. л. со со со ю сл о со"стГчг'о"-^с?Гсо оо сч ~- C4j сЭ с»5 со чг — со оо оо ~- сч сч сч ^- ю ** g'a s & sVs as's $s г са юел1ЛоослоюЮ"-гвючг1 со'см^со"ар"о1Г|>Го'ч1*'оЬ"о ttf' ^^СЧСЧСЧСОч^ч^ч^Ю ¦ О Ю cn" а? ч|- 53 «D СЧ 2" g zf Э* ?г й ч*_^_ дсж cn «о-^со до сл сч сч t^ocn—.«сцамовоаэюоосчсчсч^ cfticocq «co^to сч с^с01^аГю"с^сч"^асГ^<^гСсООО^^счо0^ба^^сО ~- СЧ OI СЧ СО СО -* ^ -*Г 1Л CD tO ^ ОО 00 & О> О О ~н ^ ^* СМ с^ сасчсЧ1^ооиэ*>-~* —< сч сч сч со rt ^f* ел too C4D co"c^^^^^^^^^9"^S^^2?^SSfe§o^Sc4 ^С^С^СЧСОс0С0чГчгЮ1ССОсО1^Ь-0С>С0СЛСЛОС?^нсчсч cNThcoasaocnco to —* о сл с* —¦ из «о -— —. счсмсч со сч —о ^^нсО^ч^сП^О соч?ч?| ^u^mtDI^ СЧ1 чГ СО *Г ^^ Г^- OOCOOO"(NUOCO 3 CO о о~ (О^ООСО cnco—-соаоа»слот^Сй01ЛсмсТ>^- с*ЭлСОв -^осL СП «о_чр cj_<-j, ^i GO of — ^"ю^СЧЧ1П<»аГчГОк1Л"О12С51СЧСв MJO rj tr^g 2 -^смсчсчсчсосососо^йиэюсоюь-^ вососз5Сг>о«^ QO —"со"сч"со CS юа>соао Ч_ СЛ " CO Q"> CO c4 irf аГ см" ю со ^ ев cD сл со о ^г —< осп со со чз*оо ^ ^-из ео^сч 1й ^ ^ сч" ¦*" 1Я со оо о — со" Vcc" o"<o счсчсчсчсчсо^о — *р со сл сО iff об" со О) ^ ^ cd od ~ OOO — счес oo oo^. oo^ oo — ™o*^oo СЧ Ю СЧЮ СЧ1Л СЧ1Л (N 1*3,10 О^ О со Ю О сч tnco-S cz 1Л ьГо" сч ч*1 с© *- ао" о" ся СЧ см 1С сч сч со сч сч о 00 со о со _ О) о сл со со С» (О '^ VSr-t сч ^+ о CMJ С» со ю сч сч сч о — о СО СП о to СО \О t^ со сч сч 1Л 00 о «¦> <-- сч сч о" см СО о ю ч* У о. P5/n«NC4OOc^ сч"со"сс^1^Гао"о -^см в сч сч о сч" сч" o^ сч" <rfto" o^c^ егз'иэ ао с«5 см"тЛ cDlsTcO" ч!*вОяСО <D tO*0O ю. со сл 9,0 СП о" 0,0 GO СО —, сч Ю со ^ч СЧ со чГ сч ч* 00 ^- in CM о чГ из СО СО сл со сч о сл сл COoO «о со о л ю со * оо о 1 Л сч ю к со ¦^го лГ^" — to « сч чГ 00 сч ^« 1Л" со ч^^ОО (О СЧ СО СПч^ ОО Oil^O ~i СО ' сч"<огС —"юсо"еч"<о а> -#г-?~\п<э$- сч CN[^00 Л tD^ О см СС_О^ rtflOO ci> iO ЫСЧ чг со" •** ыо*\л& со"^о"о" *гь^ *-Г id"oo" —" ^о'схГ C4CMC4COCOC»34t<4fininU3tOtOcOt^t^t^ 4t СО ОО СО «ОяО СЧ Ю СО СЛ СМл СМ чГ Л СО О О^ " еч" ю" а^ со* со" оз" стГ г^Г о" ч*1* ой" ок ю" со" n 4J-щ N ^. (чеос^ооОоооорор сч" со" to о со" to" о см сч сч со со со чт» СО_СО CЧk'^lCЛ^*CЧOa0CNOK^00Ю^-C0 ¦^сч" ю"сл —" ч/сзо"—-"сэ"|С сГ C4?to"oo" «'гл ь-А <MC4C4C4COCOCr)^TTf»**«iOlAi^V3tOtO<O СО t^cN 1ЙО с^ч^сС^~- C|U5 tO^OO С>СОСО tD cq сл сч io ее о со ю^ ос? *-^ л" *л иоГ ^ со^ <р" осГ —«^CNcNCM^OcOrtCO тГтГ^Р TfU3lO3w> СО^ сО_ 1>-^ ч}^«0;0^ тГ ч»^ еО_ ста^ СЧ ^ (О <О Ю —' —' «Г ^-" ф сч чг «э ста" —" со со" оо"с5' сч" -t *?>a* —" — — — счсчсчемсососг<очг-<?-фч*«4<иэ из со сч Ю Ю ч^ U1 сл о> crj^aq см о со — os to «5 cdo сч"-*" ьГ оо"о" со iff to стГ ^ Ы\п<п ~*^~СЧСЧСЧСЧС*СОСОСОС1ЭСОчГ 4j<-rt»4^ ¦ ¦ ¦ -¦ ^^^__^_^ ^ ^^ч^со^^^с^сасэао^иэ^^^^, ^ -^ -* со оо О сч"-*10|Оо"^со"|Л1^Гсо'осч" "^г СИ О Ю о"сл"о" СО СО тр СЛ СП СЛ ЪО о"—¦ о to счо_ ^^сч со —»< «V В. "СЧ ¦ счо с — cs ¦¦ о оо сч со со с coco ^io"to"b со со с? tO ч/т| еоощ со ли; L0 00 чг ^"lOcd О_СЙ\О «^Ltf СО" оюсл >сг 'С? 1 -~< CS об оо" со > счес Рч ^ > Г^СС ¦ О CS > ocf cji сч ю QUO 9,3 10,6 «А СО СО СП • со оо т 1» 4f о СО о сл ф о *- < СЧ с ! 12.2 cot 10,2 чГ со сч 30 ¦о * <Т с Ml со СО сл 4f ^— 1 " t ot го с о" с —1 . Э L о<. с*Э rt" ^_ и!» ю ¦—ч < ?1 1 ^ < => 1 ее ^-< _ Q < с г ОС «О 'ЧГ СО СО Ш со со — со зй"о -*i СЧ "^ Сг| ^ сл - сч < J»CO ? ¦^ OS !¦ о со ^^ о сч сч л < N < N С о t - с сл «^ ^ CN — т сч сч СО 00 СО Ю сч см э сч. NCM < o"t^T< MCNJ < •>. s. с N 4f < ^сч < СП л сч сч со 25, ю 1^ сч № 1 со ¦ cjr> CD" сц СП сч 9001 счео < JO"t NC N С D Г N С LO 1 =)< О ( D 1 гч с rt «о сч с» со сч ч* СО t^ сч л t- м" о < п < А. Ъ ' N ? сч 4f о" со о СО со* чГ - чГ 1 СО 1 СО\ го< —"с ОС CS ^ сл— сч со оо <N ч* coco CD CO ^со' сосэ —• rt [A GO cort о-' Orf( о со» N 4f"l 0 со< сч со 1Л 35, ч* оо" СО СИ а> РО х> incoh-cooc* — csr — ^^^-—¦ — см сч сч сч — чг со сч о ю тг us *з-* <о о -"счео" Vin io s."«3cn o"^-" moto СО ч^Ю СО ~^ Г^ СЧСО ч/ оо сч оо ^н СЧ СО 10,8 12,7 ОО СЧ сО< оГс? —< оо сп о« СЧЮ ThC h-~sToo< tttTvCjco"!4 <О СО— ci СО СО ч^ ч SiCjNrtOJiOiOrtJQflOTfCftOi^ t^Cft^^COT^tOacJo"— cr?i&<Oo> О ^н^нсчсчсчсчсчсосос»5сос>5сОтг* CD" во" O~<N <О ТЛ 5>00" С2САСОЛЛ ЬГсо" — — счсмсчсмс^счсосососососо i»lflOSC4?OlUO* — ЮО>00 ^- xtfS. СГ>" О* CM" CO ICj" «О" СО* О"— CN ч^со* — — '-C4C4CNCNC4C*fO«COCOCO 14,7 16,2 17,7 19,2 20,7 22,0 23,6 26,0 26,3 27,9 29,2 30,5 32,4 33.5 чГЬ^ОсОСООсС^-СЛиЭ1^СОч/чА со ч*"<Ь" К" ao"c2f ^- сч"со"ю" ctf hJ оэ"о -1—¦ —— — счсчсчсчсчсчсчсчсэ efth.oeiflosooflo-<piofl5o -Г сч'со" ю" со" iC стГ о" о" <м" со" ^" л" г^Г — ~- — ^-^—¦— счсчсчсчсчсмсч о^ 1С 4f_ о о cq о о из iq сп и^ со оо ^ о -" со'* 1Лсо"со^^юсл'сГ^сч' *о«?>еч —р-<о — «эл^оооог-- wOOdOO-'—CjCOCO^lAlOcO^ ^CZ^Ci^t^^oq^CTS^^^pj^j — от ф !• io id со Ы b»"co"flcT oo o^aT o* o*^ „в Wk«O« <Л CD CO IOCI3. CJ^flO Ch СО — <^c4coco^^tototot^co"oo"cj»g" юо t^ ем ю — СЧ1Л — ЮЮ О C0(pepo^O^OWGf40>C4@tiS^<0- счео сч о" -4f о* оо о ста о ю о со о сою сп — г^ о —' СМ W5 ем из со еч <D СО C4J <3> ^- СО см сч. со со чГ сч со со г^ сч сч ч** о со ю 4J* со и) со ^г со сч со -* ю ее со h- —UD ю to со ^ ч^^ 4f -4t« ЧГ о со к В со со л • Ю | о о о а " "" о о —"-^ —•"— -J— —"сч о ооооойоооо о «^ —к^ ™ -Г—*^" ^^ р-* «о о --?--=-72-Т2"-2 — |*Ч1Д 00 СЧ1Л СЧЮ СМ Ю СМ Ю СЧЮ
206 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЯ Расчет толщ и ям эдщнтных 9кр*нон 207 • I 4J 3 к с П CQ к V Л N —¦ с*э тгюооооосм _¦ _* ^н — —¦ ^ — М CS тг Ю f <N Ci Ы сч 00 О «3 Г- О О <N ч о О —; S? rt О (NW Ю N ОО Л N N ¦*¦ г-" со" о>" О -f сч с^ «Г О со 1Л - в гв « - о о ~ 05 л « п О - С jqq . л tc s n в со а> о о - - 00 4 о, ¦& od о -г о S Z S ^ О О — —' ю ffl <о s о л w" « со « ^ ^r - in d -- ю о о СЦ ТГ <?> о о с5 о о" rt ooooddooooo О О О О Q Ю 300 - ^—' > -—— у is* № ?00 400 200 809 $0Q ьоо 200 ffO 12Q /60 dm **t 0 2Q 40 60 a) Рнс, Л У / г у- Л / t у / J woo SCO eon 2m/ J i i 20 40 60 / / A —-* к толщины свинца 4рь ддя широкого пучед ; 1— кирпич ; 2— бетон (?=±2.3 г/сщЗ); 5— При определении толщины защитного эк- экрана из какого-либо материала удобно пользоваться данными по свинцовым экви- эквивалентам, на основе которых можно, на- например, определить толщину экрана из бе- бетона, железа н кирпича для широкого луч- лучка у-пэлучеипя <°Со> i*7Cs, т1г и |7*Тт (рис, 7 6), Если известна толщина защитного экра- на d\ из материала с плотностью рь то тол- толщина защитного экрана d2 с плотностью ръ близкой к плотности pEj может быть опре- определена из соотношения tfa — dipi/p? Расчет толщины защитных экранов от рассеянного ?»кэлучеяия* Основным источ- источником рассеянного излучения является, прежде всего, объект, на который падает прямой пучок излучения. Интенсивность рассеянного излучения определяется интен- интенсивностью падающего пучка излучения, раз- размерами рассеивающей поверхности, атом- ным номером материала рассенээтеля, по- поглощением в объекте, на который падает лучок излучения, н углом рассеяния. При расчете защиты от рассеянного у из- излучения за основной компонент обычно принимается излучение, рассеянное под углом 90*, а интенсивность этого излучения на расстояния 1 м от рассеивающей поверхно- поверхности — равной ОД % интенсивности излуче- излучения, падающего на данную поверхность. Если размеры рассеивающей поверхности малы по сравнению с расстоянием R от зтой поверхности, то для определения прибли- приближенных значении интенсивноети рассеян- рассеянного уиЗЛУчення на различных расстоя- расстояния* Я может быть нспользо&ак закон об- обратных квадратов. Энергию рассеянного у-излучения принимают равной ~0,15— 0,2 МэВ Для вычисленной краткости ослаб- ослабления k и указанной ныпге энергии рассеян- рассеянного излучения по таблицам 7 9—7.12 на- находят необходимую толщину защитного эк- экрана от рассеянного у-излучения. Расчет толщины защитных экранов от пряного рентгеновского излучения. Рент- Рентгеновское излучение имеет непрерывный энергетический спектр» максимальная энер- энергия которого соответствует номинальному напряжению на рентгеновской трубке Uo* При расчете защитных экрзнон от рентге- рентгеновского излучения следует учитывать из» менение его спектрального состава, во&ни- вследствие более сильного погло- поглощения нкзкоэнергетнческих компонентов спектра с ростом толщины защитного слоя. При определении толщины защитного эк- экрана от пряного рентгеновского излучения с энергией менее 300 кэВ применяются но- номограммы, полученные на основании экспе* рнментальных данных С помощью номо- номограммы, приведенной на рис. 7 7, толщину
208 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ толщины защитных ажраноа 209 Рмс. 7.7. Ноиогржмка, для расчета толщины за- шнтного акдона из синица от прямого ренттвяоа- экра- экранеобходимого свинцового защитного на d определяют для коэффициента где / — время облучения в день, ч; /— сила тока трубкит мА; R — расстояние между рентгеновской трубкой н рабочим местом, м. Найденное по номограмме значение тол- толщины свинцового защитного экрана обеспе- обеспечивает снижение дозы излучения на рабо- рабочем месте до I мЗл A00 мбэр) в неделю. При проектировании защитного экрана не- обдодимо ввести коэффициент запаса, рав- равный 2, г е. увеличить толщину защитного экрана на один слой половинного ослаб- ослабления. Для определения толщшы защитного эк- экрана иэ свинца и бетона при напряжениях на аноде рентгеновской трубки 75—300 кВ следует пользоваться данными, приведен- приведенными в табл 7 7. Толщина защитного эк- экрана s этом случае определяется в зависи- зависимости от коэффициента G.6) где А) — предельно допустимая недельная доза облучения для данной категории ра- работающих, равная 1,0 и 0,1 мЗв для кате- категории А и Б соответственно [7 3J 7.7. Толщина защитного экрана, мм, от nps К: 0,001 0,002 0,003 0,005 0,01 0,02 9 0р03 0,05 0,1 0,2 3 03 O'fi р ^ 2 3 5 10 15 20 25 30 40 50 75 100 *мого рентгеновского излучения Uty кВ , 100 Свинец 0,5 0,8 1 1,3 1,5 1,8 2 2.5 2,8 2,9 3 3,3 з,з 3,4 3,4 3,5 3,6 3,8 3,9 4 ' Бетон — — 70 85 100 120 180 140 180 170 180 200 210 220 240 245 250 250 260 260 270 290 300 150 Свинец 0,5 1 1 КЗ 1,5 2 2 2,3 2,5 2,8 3 3,2 3,5 4 4,3 4,5 4,6 4,8 4,9 5 5,1 5.3 5,4 5,5 Бетон — — — НО 150 170 180 200 220 230 250 270 290 320 340 360 380 400 400 410 410 420 420 430 200 Саииец 1 1,2 1.5 2 2,3 2,5 2,8 3 3,5 3,8 4 4,5 5 5,5 5,8 6 6,5 6,7 7 7,2 7,5 7,6 7,8 8 8,2 Бетон — — — 180 200 220 240 270 300 310 320 350 380 390 400 430 445 460 465 470 470 480 490 500 250 Саинец 1,5 2,2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,8 6,5 7 7,5 8,5 9,5 10 10,5 И ,5 11,8 12 12,5 13 13,2 13,5 13,7 14 Бетон — — — 200 230 240 270 300 340 350 370 400 430 440 460 490 500 520 540 560 560 570 570 580 зоо Свинец 1.5 3 4 4,5 6 7,2 8,3 10 11,5 13 13,5 145 1б> 13 19 20 21,5 22,5 23,5 23,5 24,5 25 25,5 26 27 Бетон _ —• — 280 290 310 340 370 400 410 430 460 490 510 520 560 580 600 600 610 610 620 630 650 Для персонала категории А с учетом о = 0,1 ыЗв и t ч= 36 ч в неделю ** = //*', G 7) а для лиц категории Б с учетом Do = -= 0,1 мЗв и t = 36 ч в неделю Л = 10//Яа. G 8) При определении толщины защитного эк- экрана также рекомендуется увеличить рас- расчетную толщину ее на один слой половин- половинного ослабления. В табл. 7 8 приведены значения слоев половинного ДЕ/а, а также десятикратного Л] па ослабления защитным экраном из свинца и бетона для высокофилътрованного рентгеновского излучения (начальная филь- фильтрация 0,5 им А1 для С/0=ЮО кВ- 3 мм AJ для Г/о = 150-^ 250 кВ и 3 мм Си для Ua = 300 кВ Для определения толщины защитного эк- экрана из железа, бетона, баритобетона и кирпича удобно пользоваться данными по свинцовым эквивалентам прн различных значениях напряжения на рентгеновской трубке (табл. 7.9) Расчет толщины защитных экранов от рассеянного рентгеновского излучения. Для определения толщины защитного экрана кг свинца и бетона рекомендуется пемзовать- пемзоваться данными табл. 7 10. Коэффициент fo определяют кг соотношений G.6) — G.8). В этом случае Я —расстояние от места рассеяния излучения до рабочего места м. Расчет толщины защитного экрана* от р-излучения. Для защиты от электронов (fl-частиц) необходима, чтобы толщина эк- экрана была не менее максимального пробега их в этом материале. Максимальный пробег Ra], г/см2, электронов с энергией ?0> МэВ в алюминии можно определить с помощью следующих эмпирических формул [7 2}- для 0,15 МэВ < Ео < 0,8 МэВ для 0,8 МэВ < Ео < 3 МэВ /?ai = 0,542?<> — 0,133. 7.S. Значения Ai/2 (I Al V*, кВ 100 150 200 250 300 Л1/2- мм Свинец, 0,2 0Р3 0,5 0,9 1,7 5етоы 15 28 28 29 31 Сяииец 0,7 1 1,7 3 5,6 Бетон 51 76 91 97 102 7.9. Тодщчнл. мм* свинцоного эквивалента раалячных материалов Материал Плат- Платность. Тол щи да свинца, Жел езо 7,8 Барнто- бетон 3,2 Вар бетон 2,7 Бе то и 2.3 Кирпия U9, к В |€0 200 300 400 1 2 3 4 6 8 10 15 1 2 4 6 8 10 15 1 2 г 4 6 10 15 ] 2 3 4 6 8 10 15 1 2 3 4 б 8 10 6 12 19 25 Ш 21 35 40 18 38 65 90 S5 160 210 360 130 240 340 430 2 2 2 12 27 40 55 80 108 140 14 30 45 60 80 100 120 25 50 75 100 150 200 250 80 150 210 275 400 540 670 130 240 340 430 590 620 740 12 20 28 35 48 60 75 14 27 40 50 70 90 120 22 42 60 75 105 135 165 60 95 125 L50 210 260 300 100 150 200 240 320 390 460 11 13 23 28 38 45 55 75 13 24 35 45 65 80 100 НО 18 35 50 60 85 ЦО 130 185 50 75 100 120 150 185 220 300 90 130 160 180 240 290 340 450 Для fl-частиц с непрерывным спектром н максимальной энергией Ео пробег RA] г/см* электронов в алюминии определяется с точностью ±5 % из следующих эмгшриче^ ских соотношений [7 2]: для 0,01 МзВ < ?а ^ 2,5 МэВ для ?0 > 2,5 МэВ л — n
210 ЗАШНТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЯ Ряспст толщины аащктных ex па пол -Кг 0,01 0р02 0,03 0,05 ОД ол 0,3 0,5 1 2 5 10 20 50 100 100 Свиней 0,1 ОД 0,4 0,5 0,7 0,9 1 1,2 1,4 2Д 2,3 2,5 23 Бетон 20 35 45 55 65 80 85 100 120 130 150 170 180 200 220 150 Свинец од 0,3 0,5 0,8 1 1,2 1.3 1,5 1,8 2 2,3 2,6 2,9 3,2 3,5 Бетон 30 45 65 80 100 120 130 140 160 185 210 280 280 260 310 i 200 Свинец 0,2 0,5 0,8 1.4 1,8 2 2,2 2,6 3 3,6 4,1 4,6 5,1 5,6 Бетон 40 65 90 120 140 170 ISO ISO 220 250 280 300 340 370 390 250 Свинец 0,3 0,8 1.2 15 2 2Р7 3 3,5 4,2 5 5.8 6,5 7,3 3 8,8 Бетон 50 76 100 125 150 Ш 190 210 230 280 290 320 360 390 420 зоо Свинец 0,6 1,2 2.3 3 4 5 5,5 6,3 7,5 9 10,5 12 13,5 15 17 Бетон 70 95 120 145 L70 200 210 220 250 280 310 340 380 410 440 Максимальный пробег электронов Rx, г/см2, в любом материале можно оценить по формуле где Zai(Zx) н Аа](Ах)—атомный номер и атомный вес алюминия (материала), в ко- котором определяют пробег 0-частиц соответ- соответственно. В [7,2] приведены рассчитанные значения максимальных пробегов электронов с EG ^ — 0,01 -г 10 МэВ для различных мате- материалов. Для приближенных расчетов максималь- максимальных пробегов р-частиц с максимальной энергией ?<> в алюминии, мм, и в воздухе, см, можно пользоваться следующими соот- соотношениями [7.2 ]¦ Пря торможении моноэнергетяческих элен- тронов с энергией Ес более 5 МэВ в тол- толстой мишениJ выход тормозного излуче- излучение /р МэВ/распад, определяется по фор- формуле Ў¦ G,9) При торможения р-частиц, обладающих непрерывным спектром, в толстой мишени выход тормозного излучения рассчитывает^ ся по формуле m При расчете толщины защитного экрана от р-излучення следует предусматривать за- защиту не только от р-частиц, ио и от воз- возникающего лря торможении их в источнике или защите тормозного излучения, Рве чет толщины защитного экрана от тормозного излучения. Любой экран, пред назначенный для защиты от электронов @-частвц), является источником тормоз- тормозного излучения Кроме того, если энергия образующегося тормозного излучения выше энергии связи нейтронов в ядрах, то в этой «луяае в результате фотоядерного взаимо- взаимодействия будут образовываться фотоней- трояы [7 2]. В формулах G.9) и G10) Z — эффекте в - ный атомный номер вещества, в котором происходит торможение электронов или р-частиц, т — число линии електронов В спектре изотопа или р-частиц, пе и Яр — выход моноэнергетических электронов .н р-частигд, МэВ, на один распад ядра соот- соответственно; ?о — максимальная энергия р-спектра, МэВ, 1 Толщина толстой мшлени равна максн* шальному пробегу злентрож>в< ffo jo wd ^nw 7.8. Зависимость поглощение^ дозы тормоз- тормозного излучения, образующегося при язлпмодсДст- внн ускорении* электроне» t мншгнью с высо- высоким а-гоикии номером 2.отмьл<:кт*ль\ю*9нерпч» Электрою» ?тагг (пучок электронов перпендиду- лярея мишеяя» 1=0° ) где л — число элементов в веществе, at — доля общего числа атомов сложного веще- вещества с атомным номером 1Х. При торможении ускоренных электронов с максимальной энергией ?гаах в толстой ми- мишени выл од тормозного излучении /, МэВ/распад, рассчитывается: по формуле 4 Выход тормозного излучен и л достигает наибольшего значения при толщине мише- мишени, равной примерно 1/3 максимального пробега электрона. На рис 7.8 и 7.9 представлены данные об угловом распределении мощности погло- поглощенной дозы тормозного излучения для электронов с энергией до !00 МаВ, падаю- падающих на толстую мишень с высоким атом ным номером Z Для расчета толщины защитного экрана можно принимать, что эффективная энер- энергия спектра тормозного излучения ?,ф ^ *= 1/2?„,^, если Етлх а? 10 МэВ, и ?,Ф = ^1/3?mi*. если 10 МэВ< ЕтдЖ < 30 МэВ. Для практических расяэтои защиты от тормоз кого излучения можно предложить следующий порядок. По известным значениям энергии электро- н°в Етшх с помощью данных, приведенных иа рис. 7,8 и 7.9, определяют мощность Дозы Д,> рад/мин, тормозного излучения на расстоянии R = 1 м от мишени при силе тока / ь= | мА в направлении е, U0(R^\ м, * «= 1 мА, 6) 30 ВО 9U 7tipaff Рис. 7,9. Углок«е |>я«гределегшБ погаощеяпоя дозы ториогното я злу чевкя» обрдеующег ^-шижо^Йс-тпн уехоренныя алекгров«1 ны^ энергий с мишогьга с широким а томны* м- Мбром Z Д вычисляют мощность дозы тормоз- тормозного излучения Д рад/мть для среднего тока на мншеми /, мЛ, на расстоянии Rt м, от нее, принимая мишекь за точечный изо- изотропный нсгочник излучения = \ = \ ДЛЯ ДОПУСТИМОЙ МОЩНОСТИ ДОЗЫ t>jLon. рад/минт за защитой определяют необходи- необходимую кратность ослзблоння излучения: лов- Кратность ослабления k можот быть елс- дующн» образом выряжена через толщину защиты d и величину слоя десятикратного ослабления излучения А,/]От показывающего толщину защитиого экрйнор которая ослаб- ослабляет дозу излучения в 10 pav к *~ ](/***{Я°9 Число слоев десяти крат ого ослабления Л]/\о, необходимое для уменьшения мощно- мощности допы до допустимого уровня, равко Толщину защитного экрана d определяет по формуле rf = At/^rti/jo. Если значение первого, ближайшего к ис- источнику пзлучекия, слоя десятикратного ослабления д]/[0 существенно отличается от асимптотического значения AJf,0 (звяч^ нне Д|Л0, которое практически не меняется с толщиной защиты и может быть принято постоянным), то толщину защпты а опре- определяю* по формуле d= [д;/|0 + (nvl0 -^ ] В табл. 7.11 приведены значения слоев
212 ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЯ 7.11. Значение А1г^0 и 10 щахг М.эВ o,i 0,2 ол 0,5 2,0 3,0 5т0 10т0 20.0 30,0 50,0 100,0 Бе- Бетой 5 8 10 13 15 20 25 32 40 44 46 46 46 Же- Лезо 2 3,3 5 6,8 8,2 9,7 10,6 10,8 10,8 10,6 10,5 Сви- Свинец од 0,2 0,5 1,2 26 4,3 4,8 5,5 5,5 5,3 — Бе- Бетон — 15 19 22 27 32 42 49 53 56 59 лас _ Л1/Ю' с Же- Железо _ — — — 6.5 7,6 8,7 9,7 10,6 10,8 10,8 — Свк- — — 0,5 1,5 3,3 4,5 5,3 5,6 — — — лучения в зависимости от энергии электро- электронов для различных защитных материалов Расчет толщины защитного экрана от нейтронов. При расчете защитного экрана от тормозного излучения с энергией Е > > 10 МэВ следует учитывать образование фотонейтронов. Спектральное распределение ^фотонейтронов подобно спектральному рас- распределению нейтронов реактора (макси- (максимальная энергия нейтронов достигает ~15 МэВ, а энергия максимума распреде ления нейтронов равна примерно 1—2 МэВ) Угловое распределение фотонейтронов при- принимается изотроивым. Мощность поглощенной дозы нейтронного излучения, бэр/ч, на расстоянии /?, м, от мншенн ускорителя определяют по форму- формуле [7.9} Д 22 кВт. ней- ней—мощность пучка электронов, Необходимая кратность ослабления тронов - 2.2 Толщина защитного экрана от нейтронов dK ¦=. Ai/2fl|/2 = Д1/юЛ|До. где А|/2 —слой половинного ослабления нейтронов, равный ]| см для бетона или железа, пиг — число слоев половинного ослабления, nlf2 = = 3,3 IgA; Ai/tu —-слой десятикратного tfj* QG607UM Рис 7.10, Нокогрзкма дли расчета толщины К>а- ёшй защити от нейтронов для (Ро—Ве)-нсгочкнк» ослабления нейтронов, равный 36 см бетона (р =^ 2,3 г/см5) или железа; щ/щ — число слоев десятикратного ослабления, g В работе [72] приведены номограммы для расчета защиты от нейтронов наиболее ча- часто используемых радионуклндных (<х, п) источников: (Ро™ - Be); (Ро*10 - В) (рияв—Be) и (Ra*» —Be). На рис 7 10 приведена номограмма для расчета водяоЙ защиты от нейтронов ис- источников {Ро210—Be). По этой номограм- номограмме можно определить толщину защиты для источника с интенсивностью S (нейтрон/с), при которой яа расстоянии ^ и 36 часовой неделе доза излучения составит 1 мЗв, Но- Номограммы для (Ро — Be)-историка с до- достаточной точностью можно использовать для (Ри — Be)-источников и с несколько худшей точностью для (Ra — Ве)*нсточив- ков Если время работы с источником от- отличается от 6 ч, то вводится фиктивная мощность источника, значение которой должно отличаться от истинного значения во столько раз, во сколько допустимое вре- время работы отличается от принятого для данного случая. Глава 8 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Электробезопасность обеспечивается кон- струхкией электроустановок, организацион- организационными и техническими мероприятиями, тех- техническими способами и средствами защиты. Требования электробезопасиости к конструк- конструкции электроустановок указаны в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) [8.9] в стандартах и ТУ на соответствующие из- изделия. Организационные и технические мероприя- мероприятия по обеспечению безопасности при экс- эксплуатации электроустановок указаны в Правилах технической эксплуатации элек- электроустановок потребителей и правилах тех- техники безопасности при эксплуатации элек- электроуста нокок потребителей, а также в Пра- Правилах техники безопасности при эксплуата- эксплуатация электроустановок Технические способы и средства обеспече- обеспечения электробезопасности в соответствии с ГОСТ ]2Л.019—79* разделены на две груп- группы: обеспечивающие защиту от случайного прикосновения к токоведущнм частям и за- защищающие от поражения током при при- прикосновении к металлическим нетоков еду- едущим частям, которые чогут оказаться под напряженней в результате повреждения изоляции илн по иным причинам. В машиностроении повышенное внимание уделяют качестиу изоляции я контролю ее состояния, а также мерам защиты от пора- поражения током в случае перехода напряжения на иетоконедущне части электроприемников, прежде всего вследствие повреждения (не- (недопустимого снижения сопротивления) изо- лякин Согласно ПУЭ для защиты от пора- поражения током в случае повреждения изоля- изоляции необходимо применять, по к рай лен мере, одну иэ следующих мер: заземление, зануленне, защитное отключение, раздели- разделительный трансформатор, малое наприженне, Двойную изоляцию, выравнивание потен- потенциалов В главе рассмотрены расчет и про- проектирование устройств защити ого заземле- заземлении, зануления, защитного отключения. U, ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ТОКОМ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ опасности поражения заключается в определении проходящего через тело че- ловена тока /л или напряжения прикосно- прикосновения l/цр я сравнения этих величин с пре- предельно допустимыми. Ниже приведены рас- расчетные заэнсимости для вычисления значе- значений h и Unp с учетом схемы сети, ее элек- электрических параметров, схемы включения че- человека в электрическую цепь и других фак- факторов При двухфазном (двухполюсном) прикос- прикосновения ток, А, проходящий через тело че- человека^ прикоснувшегося открытыми участ- участками тела к оголенным токоведущиад тям, вычисляют по формуле /*= Vn где 1/пр — напряжение прикосновения» рав- равное в данном случае напряжению между фазами (полюсами), к которым прикоснул- прикоснулся человек, В; Дн—сопротивление тела че- человека, Ом, в расчетах принимают Я* = = 1000 Ом при С/1р = 50 В н выше и Rh = = 6000 Ом при l/rtp = 36 В [8 2]. Однофазное (однополюсное) прикоснове- прикосновение возникает значительно чаше» чем даух- фазное, поэтому этой схеме включения че- человека в электрическую сеть уделено основ- основное вникание Ток Is, проходящий через тело человека при однофазном (однополюс- (однополюсном) прикосновении, зависит от ряда фак- факторов: схемы сети, режима ее нейтрали, ка- качества изоляции токов едущих частей, их ем- емкости относительно земли н т. п. Расчет- Расчетные зависимости для определения /а в од- однофазных сетях вапряжением до 1 кВ при- приведены в табл 8.1. Проводимости, указанные на эскизах н в формулах табл. 8.1т определяют по следую- следующим выражениям: Я = Я где R2 и Rf — активные сопротивления изо- изоляции соответственно второго н первого проводов, Ом; /=У— 1; ш = 2л/— угло- угловая частота тока, рад/с; / — циклическая частота тока, Гц; С2 и С* — еикоетн вто- второго и первого проводов относительно зем- земли, Ф, Rch = Rk ^rRot 4- Ron —сопротивле- —сопротивление, Ом, учитывающее сопротивление тела человека Rnt подошвы обуви #*<> и сопро- сопротивление растеканию тока Основания (пола илн земли), на котором стоит человек, Ro<> /?яи — сопротивление замыкания провода не землю, Ом; Яо — сопротивление заэемлевия
214 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Оценка опасности яоражеми тентом а HJ, Формулы дли jiaij^eta тсал, яроиодявцегв через Характеристика сети Изолированная от земли в нормальном режиме работы Изолированная от земли в аварийном режиме С заземленным про- проводом (при прикос- прикосновении ч незазем- генному проводу) С заземленным про- проводом (при: прикос- прикосновении к заземлен- заземленному проводу) С заземленным про- проводом при коротком замыкании между проводами Схеме включедяя человека в электрическую '///// -vv sss Оормула для расчета силы тока Л- У2 77/77 777 77/ 'S/S/ S77 /а- Y \, "Ь ^зы "Ь -Ь ^о -Ь Если принять то /а U?Ychfyay Ь при Г{=^Ь^ Обозначения: ^-напряжение сети, В5У»У^1ь См; /вг^СЯла тока нагрузки, проходящего по проноду. A, U к а аи я между проводами, А. сила тока короткого замы 215 8.2. Сопротивление растеканию тока пола, на котором стоит человек Матернде пола Асфальт Бетон Дерево Зечля Кирпич Кснлолят Линолеум Металл Метлахская шштиа Пол сухой 2000 2000 30 20 10 100 1500 0,01 25 под 10 0,9 3 0,8 1,5 L0 50 0 2 Пол кок- рый 0,8 QA 0,3 0,3 0,8 0.5 4 0 0,3 провода, Омр Rat ъ — соп^ротиоленке провода на участке йЬ, Ом; сопротиэления /?са. ^м, ^oi ^а » приняты активными. Сопротивление растеканию ток я оспояа- кяя, если ступни ног человеха расположе яы на земле рядом, определяют f8 14] по формуле Roc « 2т2р, где р — удельное элек- электрическое сопротиэление земли, Ом-м Если ступни йог отстоят одна от другой па рас- расстоянии шага, то для расчета Яос герчмг- нятот [8.2] виражелие Rt* » l*5p В ряде случаев 31рачения R^ и Roe могут быть ориентировочно on реле лены с помощью табл. 8 2 it 8.3 [8 |4]. При высокой влажно сти обуан и землн RQt ч R^ принимают равными нулю и Rth =* R*. Для кабельных сетей, широко кегголыус- мых в промышленности, можно Припять п первом приближении /^ = к2 *ж °°* Тогда в формулах табл. 8.1 Yi — jv>C} и У* = »=/<аС*. В случае применения короткой воз- 8.3. Эл^ктрктеосое сопротивление подошвы обуви Доб, кОм Материал ПОДОШВЫ Нйпряж«Т|я« сети, В ДО 6о 12Г 220 гв 220 Сухие помещения Кожа Кожимит Резина 200 150 500 150 ШО 500 100 50 600 Сырке и влажные помещения Кожа Кожимит 1,6 2 2 0,8 1 0,5 0,7 L5 50 25 500 0,2 0.5 I и О О О» 9.1. Citcwa эаиещешт тр*1фдано* сетя с рлеме»ггачн lonrjXMa, защиты и жвтоиагкч душной сстн можно приблизительно при мять С> = С2-0 и К, =/?[-', Г^^R?\ Трехфазные сети обычно содержат эле- элементы устройств контроля параметров сети (например, сопротивления изоляции), защи- защиты и рнтоматикн. которые необходима учи тывлть при ряс чете тока, проходящего че- через человека, g случае прикосновения его к одной н^ фаз сети Схсмд замещения та- такой сети представлена на рис 8.1 [SM], гд« ^а, Uft* J7r—комплексы, фазных напряжений источник л пптмшя сети, D: Uon — комплекс* нос начряжпше источника оперативного тока нспромышлскион чигтоты, В; Yq —> комплексная проводимость пршг нулевая топка источника питания сети @) —земля, СмР Yjt р!, Yg, 2. Y<j. n — комплексные пропо- дл мости р созддюииис нгкусстйсннук> нулевую тачку 0' дли подключения Дятчнка (нл- груакн) устропстпл контрпл^, лгзщиты н аи- томатЕ|К«, См, Уц j — комплекенртр прово- лнмость нагрузки датчик а, подключенного к «скусет^еянои ррулсиой точке сети. См; Ф —фильтр (трансформатор тока) нулевой последовательности, янляющнйся датчиком селективных ycTpnfrciR контроля, здшнти и апгомятнки YH j — комп тсксиая проподи- мость H^rpyiKrr ф[1Л1>тра Ф, См4 ^. *¦ ?/> *. 2fe-. ^-— комплексные прородпмостн ррзолянни (bai Л, ^, С относительно пнп зоии действия фильтра Ф, См, ^ Ь> Yj с — комплексны? проводимо- проводимости шпляпии фл^ относительно земли в зо- иг См. Ycfl = Ток. проходящ1тл черет тело человека, определяют f8 HJ с помощью выражения где (/п - напряжение нулепой
216 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 3.4. Формулы для расчета тока Ih проходящего через тело человека, прикоснувшегося к фазному проводу трехфазных сетей Характеристика сети Трех провод на я сеть с ней- нейтралью, заземленной через активное и индуктивное сопротивление Схеяа Формула для расчета салы тока Трехпроводная сеть с изо- изолированной нейтралью при нормальном режиме рабо ты (Ун = Уо — 0) Трехпроводная сеть с изо- изолированной нейтралью при аварийном режиме (одна па фаз замкнулась на зем- землю через малое активное сопротивление Цз) Четырехпроводная сеть с г лухозазем ленной ней- нейтралью при нормальном режиме работы u Y Уа Если R — Ch = Cc = С, то /А = /* = V' Если Ra=* Я* — TO lh ^ Если ^ так как Оцеем» опасности цоргжецнн током в 217 Характеристика сети Схема сети Продолжение табл. S4 формула для расчета силы тока Четыредпронодная сеть с глухозаэемленной тралью при аварийном ре- режиме (одна из фаз за- замкнулась на землю через активное сопротивление Ъ± 1 " ^н ^акТйВНые сопротнвдеяня изоляции фазных 8.5. Формулы для расчета тока 1 h, проходящего через т*ло человека прикоснувшегося к проводу в сетя* постоянного тока [8.7] Характерно?я*э сети Однопровоциая в нормаль- нормальном режиме работы Формула для расчета силы тока cfi Лвухпроводяая в нормаль- нормальном режиме работы В неустй во вившемся режиме Двухпроводная н аварий- аварийном режиме fnpoBOA 2 за- «киулся на землю)
21» ЗАШИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 8 6 Предельно допустимые напряжения прикосновения 1/пр, ДОП, В (числитель) я токи / , мЛ (знаменатель) при аларнйлом режим* производственных электроустановок напряжением до 1 *В сетей с гдухозаземденноЙ и,™ изолированной нейтралью н 1ыш? I кВ с нзолнроваииой нейтралью к ч дето тока Переменный 50 Гц Переменный 40Q Гц Постоянный Выпрямленный двухполупериод< ный Выпрямленный однополупериод ¦ лкть по формуле 0,01-0,0» 650 $60 650 650 650 650 650 650 500 500 500 600 500 500 500 500 500 0.2 250 250 500 500 400 400 400 400 400 400 Продолжительность воздействия тока \, с 0J 03 I'Mi'I* •, №Л) где ?| = + Г*, с + "«: + + (8.3) <84> Yd, t ¦? «]>, rf (8.6) o= — — фазный оператор трехфазной системы, учитывающий сдвиг 2 l фаз; яя = 2~— 0.4 165 165 380 330 350 350 300 300 300 300 125 250 250 300 300 270 270 250 250 100 100 200 200 250 230 230 230 200 200 85 85 J70 170 240 240 220 220 190 190 70 70 140 140 230 230 210 210 180 180 65 65 130 130 220 220 200 200 170 170 55 55 U0 110 210 210 190 190 160 160 50 50 100 100 200 200 180 150 150 36 6 36 8 40 15 где С/ф — модуль фазного напряжения се- тнт В Если влиянием систем защиты, контроля и автоматики на ток U можно пренебречь, то для его расчета в сетях напряжением до 1 кВ, 2 также еныше 1 до 35 кВ валю* янтельно можно воспользоваться зависимо- зависимостями [8Л 41 приведенными в табл. 8.4, В сетях постоянного тока для расчета h в случае прикосновения человека к токове- дущим частям можно воспользоваться за- зависимостями, приведенными и табл. 8.5. Рассчитанные значения силы тока h по- позволяют определить напряжение прикосно- прикосновения U*?=*hR* Полученные величины не- необходимо сравнить с соответствующими предельно допустимыми значениями. Со- 8 7 Предельна допустимые напряжен" прикосновения 0ЯР( авп пр* а*арн*цОУ режиме яроиз"«Дстве иимх электроустановок переменного то« 50 Гц напряженней выше 1 кВ сетей с глухоааземленной нейтраль* и —п. (Я7\ t, с Наибольшее С/яр, доа» " о а 500 400 to о 200 & 130 о 100 ¦а a » 66 гласно требованиям ГОСТ 12.1.038—82 на~ лряясение прикоснойеыия и сма тока, про- проходящего через тело челонека, а аварийном режиме работы производственных электро- электроустановок не должны лревышать предельно допустимые уровни, приведенные в табл. 8:6 и 6.7 Эти значения установлены стандар- стандартом для путей тока в теле человека «ру- «рука— рука» я «рука — ноги*. Для перемен- переменных токов в табл. 8.6. указаны эффектив- эффективные SHaqeHna нормируемых величия, а для выпрямленных — амплитудные. Предельно допустимые значения напряжения прикос- прикосновения и силы тока, проходящего через тело яеловека в течение более 1 сР соответ- соответствуют отпускающим (переменным) и не- неболевым (постоянным) токам. Указанные выше аналитические зависимо- зависимости для определения напряжения прикосно- прикосновения н тока, проводящего через тело че- человека, в случае его включения в электри- электрическую цепь, а также приведенные здесь предельно допустимые значения этих вели- величин необходимо знать при выборе и рас- расчете защитного заземления» эануления, за- щитиого отключения и Других средств обес- обеспечения электробезопасности. 8.2. прялиемшшзс и Ц Заземление следует применять в сетях напряжением до 1 кВ переменного тока — трехфазных трехпроэодных с изолированной нейтралью, однофазных двухпроводных, изо- изолированных от землн, а также постоянного тока двухпроводных с изолированной сред- средней точкой обмоток источника тока; в се- сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом ней- нейтральной или средней точки обмоток источ- источников тока [8 2J. В тек сетях, нейтраль или средняя точка которых изолирована от зем- землн, защитное заземление должно быть вы- выполнено в сочетании с контролем изоляции сети [8.9J. Зануленне следует выполнять в трехфаз- трехфазных четыреллрсводных сетях напряжением до 1 кВ с глух оз а зем ленной нейтралью, в однофазных двухпроводных сетях перемен- переменного тока с глухозаземленным выводом ис- источника тюка, а также в трехпроводных се- сетях постоянного тока с глухозаземленцой средней точкой источника. 'Применение в таких электроустановках заземления корпу- корпусов электропрнемннков без их занудения не допускается- Заземление или зануление электроустано- электроустановок следует выполнять [8.9]; при напряже- напряжении 380 В к свыше переменного такл и 440 В и выше постоянного тока—во асех электроустановках (кроме случаев, огово- оговоренных ниже), лрн номинальных напряже- напряжениях выше 42 В, но ниже 360 В перемен- переменного тока н свыше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и н наружных установках (классификацию помещений по электрической опасности см в п 1 N3 ПУЭ). Заземление и зануленне электроустановок: не требуется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до НО В по- постоянного тока во всех случаях, кроме сле- следующих. во взрывоопасных зонах электроустанов- электроустановки подлежат обнулению (заземлению) при всех напряжениях постоянного и перемен- переменного тока, один из выводов вторичной обмотки на- напряжением не выше 42 В понижающего трансформатора, витающего электродвига* тель переменного тока подвижной головки сварочных автоматов и полуавтоматов, дол- должен быть наглухо заземлен; корпус элек- электродвигателя допускается при этом не за- заземлять, случая, указанного ниже я п_ е (см. ниже). Заземлению или занулению подлежат следующие части [8.Э]: а) корпуса электрических машин, транс- трансформаторов, аппаратов, светильников и т, п.; б) приводы электрических аппаратов, в) кторичные обмотки измерительны* трансформаторов (подробнее см* пп. 3.4.23 и 3.4.24 ПУЭ); г) каркасы распределнтельвых щитов, щн- тов управления, щитков и шкафов, л так- также съемные и открывающиеся ^астл, если на последних установлено электрооборудо- электрооборудование напряжением выше 42 В перемен- переменного или более JJO В постоянного тока; д) металлические конструкции рзспреде* лнтельных устройств, металлические ка- кабельные соединительные муфты, металличе- сние оболочки и броня контрольных и си- силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава н трубы электропроводки, кожухи и опорные кон- конструкции шшопроводов, лотки, короба, струны, тросы н стальные полосы, на ко торых укреплеЕ1Ы кабелн и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проло- проложены кабели с заземленной нли занулен- ной металлической оболоякой или броней), а также другяе металлические конструк- конструкции, на которых устанавливается електро- оборудованне. е) металлические оболочки п броня кон- контрольных н силовых кабелей н проводов напряжением до 42 В переменного или до
220 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА по применению н устроЛслу защитного эаэемлеяня 221 общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т- п; вместе с кабелями ч проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулейню, ж) металлические корпуса передвижных и переносных электропрнемннков, з) оборудование,' размещенное на дви- движущихся частях станков, машин н меха- механизмов. С целью выравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в ко- которых применяется заземление или зануле- нне, строительные и ороизводственные кон* струкшш, стационарно проложенные трубо- трубопроводы всел назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсо- рельсовые пути и т п., должны <5ыть присоедине- присоединены к сети заземления или эанулення При этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными. Не требуется преднамеренно заземлять или эанулятъ [8 9]: а) корпуса электрооборудования, аппара- аппаратов и злектромонтажных конструкций, уста- установленных на заземленных (эануленных) металлических конструкциях; б) конструкции, перечисленные выше в п. дт при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным нэ них заземленным или за- запуленным электрооборудованием; при этом указанные конструкции не могут быть ис- использованы для заземления нли зануления устанозлеиного на них другого влектрообо- рудования, в) арматуру изоляторов всех +ипов, от- оттяжек, кронштейнов и осветительной арма- арматуры при установке ее на деревянных опо- опорах воздушных линий или на деревянных конструкциях открытых подстанции, если не требуется по условиям защиты от атмо- атмосферных перенапряжений, при прокладке кабеля с металлической заземленной обо- оболочкой или неизолированного заземляю- заземляющего проводника на деревянной опоре пе- перечисленные части, расположенные на этой опоре, должны быть заземлены или эану- лены; г) съемные и ля открывающиеся части ме- металлических каркасов камер распредели- распределительных ус трои с ти, шкафов, ограждений н г. а, еслн на съемных (открывающихся) частях' не установлено электрооборудова- электрооборудование или если напряжение устаноаленного электрооборудования не превышает 42 В переменного и U0 В постоянного тока (ис- (исключение для взрывоопасных зон); д) корпуса электропрнемннков с двойной изоляцией; е) металлические скобы, закрепы, отрез- Л uoTOUUCPrb'flH ЧДТТТРГТН КЙЙ В местах их прохода через стены и перекры- перекрытия и другие подобные детали, в том числе протяжные к ответвительные коробки раз- размером до 100 см2 электропроводок, выпол- выполняемых кабелями клн изолированными про- проводами, прокладываемыми по стевам, пере- перекрытиям и другим элементам строений. Для заземления электроустановок, полу- получающих энергию от одной сети, целесооб- целесообразно устраивать общее заземляющее уст- устройство* Если выполняется несколько за- заземляющих устройств, то они должны быть электрически соединены между собой. Еслн их невозможно соединить (например, из-за большого расстояния между ними), то не- необходимо оборудовать эти установки ре- релейной защитой от однофазных нли двой- двойных замыканий на землю. Для заземления электроустановок различных назначений и разных напряженки, территориально при- приближенных одна к другой; следует выпол- выполнять общее заземляющее устройство. Сети защитного заземления и занулення электрооборудования, питающегося от двух электрических сетей, получающих электро- энертию от отдельных трансформаторов, нз которых один с изолированной, а другой с глухозаземленной нейтралью, могут вы- выполняться общими при любых напряжениях установок Для заземления электроустановок в пер- первую очередь должны быть использованы ес- естественные заземлители Еслн при этом со- сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеют допусти- допустимые значения, а также если обеспечивают- обеспечиваются нормированные значения напряженна на заземляющем устройстве, то искусственные заземлите л и должны применяться лиш> при необходимости снижен и я плотности то- токов, протеи а ющих по естественным заземли- телям или стекающих с них [8.9]. Рекомендации по использованию естест- естественных заземлмтелей* В качестве естествен- естественных заземлителей рекомендуется использо- использовать* проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы! за исключением трубопроводов горючих жид- жидкостей, горючих вли взрывчатых газов в смесей, обсадные трубы скважин; металли- металлические н железобетонные конструкций зда- зданий и сооружений» находящиеся в сопри- соприкосновении с землей; металлические шунты гидротехнических сооружен ни, водов о ды, затворы и т п.; свинцовые оболочки кабе» лей, проложенных в земле (алюминиевые оболочки кабелей не допускается исполь- использовать в качестве естественных заэемлите- лей), заземлите ли опор воздушных линий <ВЛ), соединенные с заземляющим устрой- устройством электроустановки при помощи гро- грозозащитного троса ВЛ, если трос не нзо- литэован от опор ВЛ; нулевые провода ВЛ * 83. Значения коэффициента К{ и формуле ($Я) Рэ, Он и Ки Ом-' До 0О0 вкл. 1,0 Более 500 но менее 5000 500/рэ 5000 и более 0,1 напряжением до I кВ с повторными зазем- заземли тел ямн при количестве В Л не менее двух, рельсовые пути магистральных не- электрифщшрованных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамерен- преднамеренного устройства перемычек между рельса- МИ [о„9? 8 целя* экономии черных металлов и снижения трудоемкости электромонтажных работ следует преимущественно использо- использовать железобетонные к металлические кон- конструкции производственных зданяй в каче- качестве заземляющих устройств. Это отно- относятся, прежде всего, к железобетонным фундаментам (Технический циркуляр Глав- электромонтажа № 9-6-186/78 сОб исполь- использовании железобетонных фундаментов зда< яий в качестве за земля-гелей» ¦) Согласно Техническому циркуляру в элек- электроустановках напряжением выше 1 кВ с заземленной нейтралью, расположенных вну- внутри зданий или примыкающих к промыш- промышленному зданию с железобетонным фун- фундаментом, рекомендуется использовать фундамент в качестве заэемлителя без со- сооружения искусственных эаземлителей если выполняется условие К"|Рэ. (8.8) где S — площадь, ограничении периметром здания, мг; %} — коэффициент, значения ко- которого приведены в табл. 8Л; р, — удель- лое эквивалентное влектрическое сопротив- 1 Рекомендация циркуляра не распро- распространяются на южные песхн я нетреншно- ватые скальные породы. л 8.9. Значения параметра ление земли, Ом**; Р2, р (8,9) где рь р н рз, р— расчетное удельное элек- электрическое сопротивление соответственно верхнего я нижнего слоев земли, Омм (метод определения этих величин приведен в п, 83); а и 0 — безразмерные коэффи- коэффициенты (а = 3,6, 0 = 0,1, еслн р, 9~ R а = 110, 0 = ЗНН>, еслн р,/< h —толщина верхнего слоя земли, м. В электроустановках напряжением свыше 1 кВ с изолированной нейтралью, располо- расположенных внутри нлн примыкающих к про- промышленному зданию с железобетонным фундаментом, следуег использовать эти фундаменты в качестве заземлктелей если выполняется: условие Wsp* (8Л0) где h— расчетный ток замыкания на зем- люг А ^метод определения 73 см в п. ВЯ); Если железобетонный фундамент исноль* эуется для заземления одновременно элек- электроустановок напряжением до 1 кБ и выше 1 кВ сетей с изолированной нейтралью, то условием его применимости будет VS">/C3/3p^ (8.П) где Лз = 4-Ю-3 В^1. В электроустановках напряжением до J кБ сетей с глухозаземлекной нейтралью следует использовать железобетонные фун- фундаменты зданий в качестве эаземлнтел* еслн выполняется соотношение ' S>So, (8.12) где So — критвческий параметр, м2 значе- значения которого приведены в табл. 8,9. При выполнении условий (?8), (8.10) (8 12) сопротивление железобетонных фун- фундаментов растеканию тока будет соответ- соответствовать нормативным требованиям. В целях экономии металлопроката и сни- снижения затрат труда рекомендуется в каче- качестве заземляющих устройств использовать $0 в формуле (SJ2) Лннейгнгое напряжевке электроустановки. В 220 380 Не более 1000 Св. 1000 660 36,0 о,зб. иг4 Р; 156.0 625,0 6,25- 10 "
252 ляр Глаиэлсктримонтаж.! tf? ^ 2-223/84 *Об не пользой з ни и *ctus;u цром ыш;к**шых пред- предприятий а качестве заземляющих уст- устройств») Эти рекомендация распространи ютсн также ли к^лыгиг галир^и, рашю ложенные кд н^грессиииых н елабоагрес* сив[1ых грунтах Расчетные s>aниал.мости для определения сократи ьждн я фундаментов и -*ст2к>|Д предприятий м^ложпк1>1 ь jj. 8д Рекомендации по конструктив ном у ис- исполнению и размещению искусственных за- землитеней* Выносное заземляющее устрой- устройство следует устраивать при сш разместить з^емлиГсль ни "ia щита ijm территории, при высоким земля ьи этш территории и наличии сравнительно (^большом удалении мест с повышенной провидим остью, при рассредо- рассредоточенном размещении ;ur^eMJiHLVi0[O обору- оборудовании и т if При libiHijCHGM оал^млителе коэффициент Напряжения прикосновен ни а, бЛ|П(Ж ИЛИ PiiUl'll ГДИНМЦе, ПОЭТОМ> VI ОТ тип заземляющего устрийл-тна следует нри- МСНЯТЬ. npiF M.L'fLK TOK.IX ^амыКПНИИ HE пнем Ди j C0U В, w тт-цциал, В з теля ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И Л1 меньшие pjiMcpu стальных искус синенных шиемлителеи прл»одсны ниже дp ройства, Ом <см a Ь.З), а* = / Значения ?АФ дол приведены в т^бл 8 6 коэффициент <j*i можно рисочитать по фор- формуле Контурное (распределенное) щее устройство следует применять и сл>- ЧаЯХ, КОГДа HttUOXuAlFfttO JiulpilbtiHTb iUJTtH- цкал на защищаемой территории и геи ^а мым уменьшить напр^жчмин лрчко^оаекин и шага до допустим ил .-тач^шй. Обычно КОНТУРНО^ СШСМЛСШК' yCTlJaiilJiJlOT llLi s>I крытых электрически к кодетт шшнх и больших токах здмыкшиш на "Sv« Для соируження if<jKyccTJiLiuiux телей используют u6u4j!u исотнкзльнш* \\ гор и зонт а ль ны о «.чекгродм. В качаете вир тпкальных ^локтродов предпочтительно ис- польэопать стальные cTv-p)h»tij днам^тр^м 10—16 мм }| дли1ю^ 5—10 мг углиино ста-ib {ит 40X40 до 63X^3 мм) Как исключе- исключение МОЖНУ HcnO,IL>JObJTb СТ^ЛьЛ^ь- J pVGU диаметром 50--60 мм <• то/ишший стенки не м^н^е Jr5 мм («ьк^н;шаиониые ил^ бый- шне в употреблении), длиной 2,5—3 0 м Дли cbjuh верти кa^L.ныл лЛект родов и и ка- качестве самостоятельного ropii'»(JHTci/ibiioi о электрода обычно нрнм1>нн>от сталь шириной 20—40 мм и 4 мк» а также сталь круглого осчснии 4'U иетоом 10—[2 мм Диаметр круглых (прут^овух) заземли- заземлите лен, MW неоцкикованных 10 оцнккованны.ч в Сеченнн прямоугольных здземлителеЙ! мм* 48 Толтшк1 прямоугольных знэ(!млителепр Толщина полок углооин стали, мм . » 4 Сечения горизонтальных заэемлитслей для электроустановок напряжением сашше 1 кВ аыбарают по термической стойкости, исхо- исходя аз допустимой температуры а D00 аС) Для заземления электроуста ковокг тающнхея от сетк с изолированнбй ней- нейтралью, наиболее часто применяют комбини- риьанные групповые заземлители, систоншлс из вертикальных электродов, размещенных ь плане н ряд или но контуру, верхние концы которых расположены на глубине 0,7—0>8 м от поверхности земли и электрн^ чески соединены между собой горизонталь- горизонтальным электродов В открытых электроустановках нзлряже- HiieM сиыше I кВ сетей с изолированной нейтралью вокруг ллошлдн, занимаемой обо- рудовакие^, на глубине не кенеи 0,5 w дол- должен быть проложен замкнутый горизон- горизонтальный за^емлнтель (контур), к которому подсоединяют заземляемое оборудование. Если сопротивление заземляющего устрой- стиа свыше 10 Ом (при удслыюм сопротив- сопротивлении землл боле« 500 Ом«)г то следует дополнительно проложить горизонтальные эаземлитми вдоль рядов оборудования со стороны обслуживания на глубине 0г5 м и па расстоянии 0,8—КО м от фундаментов иди основании оборудования [8 9] Для заземления .^лектроустаиовок напри- жеян^-м свыши 1 кВ сети с эффективно за- землекнок централью, т t* установок на- напряжением 110 кВ и евьзше, используют распределен иьш .^а^млитель Ни промыш- промышленных предпрнитиях к таким ^ле нонкам относят, например, глэгшыс ыт^льные лодстака^к глубоких дуговые сталеплавильные печи высокой производительности с транс форм а торными подстанциями. Распределенный заэемлитель выполняют ь анде сетки, состоящей из соединенных • друг с другом продольных и поперечных • горн-голтдльных электродов, размещенных на глубине 0,5—0^7 м н пределах террито- : риир занятой ^азомлекным обирулованиеи.т Обычно но периметру сетки, а иногда и ) внутри нее располагают вертикальные элек-j троды, образующие в сочетании с сеткой сложный заземлите ль. Если заземлите ль выполнен с соблюдением требований к его сопротивлению, то продольные электроды должны быть проложены вдоль осей элек- электрооборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0,8—1,0 м от фундаментов или оснований оборудования Поперечные электроды следует прокладывать в удоб- удобных местах между оборудованием Расстоя- Расстояние между ними рекомендуется принимать увеличивающимся от периферии к центру заземляющей сетки; 4; 5: 6; 7,5, 9; II; [3,5, J6; 20 м. Размеры ячеек сетки, примыкаю- примыкающих к местам присоединения нейтрален си- силовых трансформаторов н короткозамыка- телей к заземляющему устройству, не долж- должны превышать б X б м2. Если контур эаземлителя располагается 9 пределах внешнего ограждения электро- электроустановки, то у входов н въездов на ее территорию следует выравнивать потен- потенциал путем установки двух вертикальных заземли телей у внешнего горизонтального за земли теля напротив входов н въездов. Вертикальные заземдители должны быть длиной 3—-5 м, а расстояние между ними должно быть равно ширине входа иля въез- въезда При: выполнении заэеилителя с соблю- соблюдением требований, предъявляемых к на- напряжению прикосновения, расстояние между продольными я поперечными горизонталь- горизонтальным к электродами не должло превышать 30 ыл а глубина их заложения в грунт должна быть не менее 0.3 м 15.9]. В ряде случаев верхний слой аеыли имеет сравнительно малое удельное сопротивле- сопротивление; например в районах многолетней мерз- мерзлоты при оттаивании поверхностного слоя в летнее время, при создании искусствен- искусственных талых зон путем укрытия грунта над заземлителем слоем торфа или другого теп- теплоизоляционного материала из зимний пе- риод, если у поверхности земля располо- расположены слои глины яли чернозема, который богат растворимыми веществами, хорошо удерживает воду, Для указанных условий ненесообразно использовать протяженные горизонтальные заэемлятелн — один или не- несколько электродов, размещенных в верх- верхнем слое земли параллельно ее поверхности. Если сопротивление верхнего слоя земли подвержено значительным сезонным изме- изменениям, то могут быть применена углублеи- вые горизонтальные заземлите ли, которые следует размещать на дне котлована при сооружении фундаментов зданий цехов, электрических лодстанцнй и т п Глубина заложения таких заземли телей 2.5—3 м ниже уровня земли. В Плохо проводящих грунтах, например в песчаных, если проводимость нижнего грунта в 3—J0 раз больше сти верхнего слоя^ следуег неполно, вать вертикальные глубинные заземлнт^лк. В районах многолетней мерзлоты глуб*Ц|, ные заэемлнтели целесообразно дополнять протяженными горизонтальными, проклады- прокладываемыми на глубине 0т5 м, которые пред- предназначены для работы в летнее время при оттаивании верхнего слоя грунта. Заэемлителн не следует размещать вбли- вблизи горячих трубопроводов и других объек- объектов, вызывающих высыхание почвы, а так же в местах, где возможна пропитка грунта не?кгью, масдамк и: т, п. [8.2]. Горизонталь- Горизонтальные заземлите ли в места а пересечения с подземными сооружениями (с кабелями, трубопроводами), с железнодорожными пу- путями н дорогами, а также в местах, воз- возможных механических повреждений: следуег защищать асбоцементными (безнапорными) трубами [8.6). Прокладку заземлителей пр- раллельно кабелям или трубопроводам сле- следует выполнять на расстоянии н свету не менее 0,3—0,36 и, а при пересечении — не менее 0,1 м. В случае опасности коррозии зааемлнте- лей должно выполняться одно из следую- следующих мероприятий [89]1 увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока нх службы; применение оцинкованных зазем- лителеи; .применение электрической защиты (в редких случаях), Для установки вертикальных эаземлнте- лей предварительно роют траншей глубиной 0,7—0,8 м, после чего уполкн или трубы за- заглубляют специальными механизмами — колрамн, гидропрессами и т. п. Стальные стержни диаметром 10—12 мм, длиной 4— 4,5 м ввертывают в землю с помощью спе- специальных приспособлений, а более длинные заглубляют вибраторами Устройство заземляющих я куленых за- защитных проводников. В качестве нулевых защитных проводников, согласно ПУЭ, дол- должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники, кроме иду- идущих к переносным электроприемникам и электроустановкам, расположенным во взрывоопасных зонах. В качестве заземляющих и нулевых за- защитных проводников могут быть использо- использованы: специально предусмотренные 'для этой Целя проводники и так называемые ес- естественные проводники — металлические конструкции зданий (фермы, колонны и г. с), арматура железобетонных строи- строительных конструкций н фундаментов, ме- металлические конструкции производствен- производственного назначения (подкрановые путнг кар- каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лнфтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т п.); стальные трубы електропроводок, алюми-
224 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА применению н устройству мщнтного мзеклепк* и 225 кожухи и опорные конструкции шинопрово- дов, металлические короба и лотки электро- электропроводок; металлические стационарные, от- открыто проложенные трубопроводы всех на- значений, кроме трубопроводов горючих и нзрывоопасиых веществ и смесей, канали- канализации и центрального отопления [8.9). Перечисленные естественные проводники могут служить единственными заземляю- заземляющими нлн нулевыми проводниками, если они по проводимости удовлетворяют требо- ианням ПУЭ и если обеспечена непрерыв- непрерывность электрической цепи в а всем протяже- протяжении пользования Заземляющие н кулевые защитные проводники должны быть зашя- щены от коррозии. Такие проводники а электроустановках напряжением до 1 кВ должны иметь раз- размеры не менее приведенных в табл. 8 10. Заземляющие проводники, используемые для заземления или зануления элементов в ВЛГ должны иметь диаметр не менее 6 мм. Для электроустановок напряжением свы- свыше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью сечеиня заземляющих проводни- проводников выбирают так же, как сечения гори- горизонтальных заз^лйтелей (см. на с. 222). В электроустановках напряжением до 1 кВ н выше сети с изолированной ней- нейтралью проводимость заземляющих провод- проводников должна быть не менее 1/3 проводи- проводимости фазных проводников, а сечение —не менее приведенных в табл> 8.10* Не реко- рекомендуется применять медные проводники се- сечением болен 25 мм2, алюминиевых — 35 мм* стальных —120 мм2. В производственных помещениях с такими электроустановками магистрали заземления из стальной полосы должны иметь сечение не менее 100 мм . Допускается применение круглой стали того же сечей и я [85], В электроустановках напряжением до 1 кВ сет^Й с глухоааземлеиной нейтралью проводимость нулевых защитных провод^ нвков (а также фазных) должна быть вы- выбрана такой, чтобы при замыханни на кор- корпус нлн на нулевой защитный проводник возникал тоь короткого замыкания, вызы- вызывающий быстрое и надежное срабатывание автомата защиты (подробнее см. п. 8.4). Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50 % проводимости фазного про- проводника. Прокладывать их рекомендуется совместно или в непосредственной близости доуг от друга. Нулевые защитные провод- проводники линий не допускается использовать для эануления электрооборудования, пи- питающегося по другим линиям. В цепи заземляющих и нулевых защит- защитных проводников ве должно быть раэъеди- яяющнх приспособлений я предохранителей» S.10. Минимальные размеры заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ [89) Проводники Материал проводника ?2 я я X з 2 Сталь X u X on a. a z e ta >, О Неизолированные про- проводники: сечение, мм* диаметр, мм Изолированные про- провода: сечение, мм3 Заземляющие и нуле- нулевые жнлы кабелей и многожильных прово- проводов в общей защит- защитной оболочке с фаз- фазными жилами: сечен не, Угловая сталь: толщина мм полки, Полосовая сталь: сечение, мма толщина, мм Водогазоп ро а о д ные трубы (стальные): толщина стенки, мм Тонкостенные (стальные): толщина мм трубы стенки, 5 6 10 2,5 -I 2|2.5 -124 43 3 4 - 2,5 2,5 48 4 3.5 -11,5 2.S Не допу- скает- скается * При прокладке проводов в трубах се чение нулеакх защитных проводников А* пускается принимать равяьш 1 мм , есл! фазные проводники имеют такое же сече иие. "У. Рис. 8.2. Опоры для крыиелня элаемлялщпх «одянков: 1 — ствль полосовая; 2 — сталь бель, 4 — держатель [8.5] круглая: J — иых проводников в сухкх помещеннях без агрессивной среды допускается производить непосредственно по стенам. Во алажных, сырых и особо сырых помещениях, а также при наличии агрессивной среды эти провод* инки следует прокладывать на расстоянии не менее J0 мм от стен (рис, 8.2). Магистрали заземления или зануления а ответвления от них Должны быть доступны для осмотра, Это требование не распростра- распространяется на нулевые жилы н оболочки кабе- кабелей, на арматуру железобетонных конструк- конструкций, а также на заземляющие и нулевые защитные проводники, проложенные в тру- трубах, коробах и непосредственно в теле строительных конструкция (замоноличея- ные). Ответвления от магистралей к злек- троприемннкам напряжением до J кВ до- допускается прокладывать скрыто непосред- непосредственно в стене, под чистым полом я т. п. с защитой их от воздействия агрессивных сред. Тахие ответвления не должны иметь соединении. В наружных установках заземляющие и нулевые защитные пронодники допускается прокаадывать в земле, в полу, а также по краю илощздок, фундаментов, технологиче- технологических установок и т. п Использование неизолированных алюми- алюминиевых проводников для прокладки в земле в качестве заземляющих н нулевых защит- защитных проводников не допускается [8 9]. Соединения заземляющих и нулевых за- защитных проводников между собой должны Рис. 8.3. Сыраме соединения эАэеилялощкк про* 10 Д НИКОВ! л —продольное соединение; б — ответоление; I — проээдних 49 полосовой стали; 2 —йроаодЕнк из крупгоД стеля обеспечивать надежный контакт и выпол- выполняться посредством сварки (рнс. 8 3). Ме- Места соединения стыков после сварка долж- должны быть окрашены [8.6]. Присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников к частям оборудо- оборудования, подлежащим заземлению или зану- лению, должно быть выполнено сваркой или болтовым соединением. Присоединение должно быть доступно для осмотра Для болтового соединения должны быть преду- предусмотрены меры против ослабления и кор- коррозии контактных соединений [8.9]. Каждая часть электроустановки* подле- подлежащая ааземлению или за нулей и ю, должна быть присоединена к сети заземления или зануления пря помощи отдельного ответвле- ответвления. Последовательное соединение зазем- заземляющим нлн нулевым защитным провод- проводником заземляемых ил» зануляемых частей электроустановок не допускается [8.9] Соединение заземляющих проводников с заземлнтелями (рис, 8.4) и частей эаземли- теля между собой следует выполнять свар- сваркой» Сварные швы, расположенные э земле, необходимо покрывать битумным лаком для защиты от коррозии. Присоединение зазем- заземляющих проводников к трубопроводам, ис- используемым в качестве естественных заэем- лнтелен. должно осуществляться сваркой н, как исключение, с помощью кому та (рнс BJ3}. Присоединение необходимо вы- понять со стороны линии на вводе трубо- трубопровода в здание (до водомера, задвижки» соединитального Ь!
226 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Расчет элщвтаого заземлении 227 0) Рис. 8.4, Соединении стержваых э аз ем л н тел с 6 с здэешииощмкл проводншами: a, б — заземляющие проводника на круглое ста- стали, в. г — иэ полосовой стали; I — заземлите ль; 2, 3 —заземляющие проводники; 4 — лланка из полосовой стали {орныеняется ирнй<М) 18.51 L i i_ : в 8Л, Прясоедяаекие заземляющего трубопроводу: ar 6t а — сварной; г — с помощью хомута, / — за эеилягоцкй лрооеднмк из полосовой стали; 2 — грубооровод, 3 — заземляющий проводник из круг- круглой стали, 4 — хомут \ЪМ Рис- 0.0. Стержень с эниинток инвентарного э*- / — стержень; 2 — эджнм; 3 — заземляющий про- проводник. Заземление к ли зануленке переносных электроприемннков должно осуществляться специальной жилой (третья — для электро- приемников однофазного и постоянного тока, четвертая — для электроприеыников трехфазного тока), расположенной в одной оболочке с фазными жилами переносного провода н присоединяемой к корпусу элек- тропрнемнкка в к специальному контакту вилки втычного соединители. Сечение згой жилы должно быть ранным сечению фаз- фазных проводников. Использование дли этой цэли нулевого рабочего проводника, в том числе расположенного в общей оболочке, не допускается [8.9}. Втычные соединителя должны иметь спе- специальные контакты, к которым присоединя- присоединяются заземляющие н нулевые защитные проводники. Соединение между этим я кон- тактнмн при включении должно устанавли- устанавливаться до того, как пойдут в соприкосно- соприкосновение контакты фазных проводников Поря- Порядок разъединения контактов при отключе- отключении должен быть обратным [8,9], Для устройства заземления передвижных электроустановок используются инвентар- инвентарные заземлитали, входящие в комплект пе- передвижной электростанции. Они представ- представляют собой стсржЁИ с зажимом (ркс. 8.6) трех типоралмеров: длиной 1180, 1500 и 2000 ми, при этом глубина погружения в землю составляет соответственно 580, 900 н 1400 мн [8.10]. Наружный диаметр стерж- стержня 15 мм. Зажин обеспечивает надежный 7777/ Рис. 8.7. Устройство для аабивкк и / — *олог: 2 — за иск- 3 — контакт заземляющего проводника диамет- диаметром до 7 мм со стержнем. Значение пере- переходного сопротивления стержень — зазем- заземляющий проводник ие превышает 0,01 Ом Для забивки заэемлителей в грунт и извле- извлечения их m грунта используется специаль- специальное устройство' (рис. 8 7) [8 10] Стержни и аамкн должны изготовляться из стали 35 и иметь противокоррозионное покрытие. Т . 1 " Г т i 1 • -Ti^i ..; .^s\,sZ,^J- crt.?\r. Расчет заземлителей электроустановок ili- пря^ением до 1 кВ, а также сиыше I до 35 кВ включительно выполняют обычно мр- тодоч коэффициентов использования го до- допустимому сопротивлению эаземлнтсля раг- теканию тока. Прн этом допускают, что ia- земл«тель размещен в однородной земле Для электроустановок сети с эффективно заземленной нейтралью напряжением 110 кВ н свыше заземлитель рассчитывают спосо- способом наведенных потенциалов Как во допу- допустимому сопротивлению, так и по доп>сти- моиу напряжению прикосновения При этом необходимо учитывать многослойное строе- строение земли, представляя ее в расчете в вчде Двухслойной модели. tie ль расчета защитного заземления — определение количества электродов залем- лнтеля и заземляющих проводников, их раз- размеров и схемы размещения в земле, пои ко- торш сопротивление заземляющего устрой^ стаа растеканию тока или напряжение при. коеновения при замыкании фазы на зазем- заземленные части электроустановок не превы- шлот допустимых значений Для расчета испольчуюгея следующие ис- исходные данные характеристика установки (тип, вид обо- оборудования, рабочие напряжения, суммарная мощность генераторов или трансформато- трансформаторов, питающих данную сеть, режим ли сети, способы ее заземления ит. п); план электроустановки с указанием раз- размеров и размещения оборудования; данные об естественных заземлителях, в частности измеренное сопротивление кон- струкиш* растеканию тока, которые допус- допускаются ПУЭ для использования в качестве эаземлителей {см. п. 8.2). Если измерить сопротивление естественного заземлите л я не представляется возможным, то нужно иметь сведения о его конфигурацин, размерах, ма- материале, глубине заложения в землю и дру- другие данные, необходимые для определения его сопротивления расчетным методом; удельное электрическое .сопротивление земли на участке размещения заэемлитеня, полученное непосредственным измерением по методике, приведенной ниже, я характери- характеристика погодных условий во аремя измере- измерений. При невозможности пропедення изме- измерений необходимо знать тип земли и сте- степень ее неоднородности в зависимости от глубины, Следует определить признаки кли- мягчческоя зоны, в пределах которой со- сооружается згпемлитель (необходимые при- признаки даны в табл 8 11 [8 2]) г вид, форма, размеры, материал электро- электродов и заземляющих проводников, предна- предназначенных длч сооружения искусственного заземляющего устройства (рекомендации по выбору эаземлителей и заземляющих про- проводников даны в п, 8.2); расчетный ток 1^ замыкания на землю для электроустановок напряжением свыше [ кВ, если он неизвестен, то его надо рас- рассчитать Определение расчетного тока замыкания на 1€МЛ(й а электрических сетях надряже- нием свыше 1 кВ. В сетя* с изолированной нейтралью без компенсации емкостных то- токов, т, е с нейтралью, не присоединенной к заземляющему устройству, сила тока од- однофазного замыкания на землю, А, h = гДе ?/ — линейное напряжение сети, кВ; Ь и U — длины электрически связанных ка- кабельных н воздушных линий, км [82]> В сетях с компенсацией емкостных токон [3 9] для заземляющих устройств, к кото- которым ПО И СОеЛцНеНЫ КОМГТРКПТПУТПИГйр яттпя-
228 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЗКТРИЧБСКОГО ТОКА «ащвпгого 229 1 ^ Характеристика й зоны Климатические эоры СССР IV Средняя многолетняя низшая температура (январь), °С Средняя многолетняя высшая температура (июль), ПС Среднегодовое количе- количество осадков, qh Продолжительность за- замерзания вод, дни От —20 до —15 От +16 до ~40 190-170 От —14 до —10 От +18 до +22 ~50 -150 От —10 до О От +22 до +24 100 От 0 до +5 От +24 до +26 30-50 0 раты, в качестве расчетного принимают ток, равный 125 % номинального тока этих аппаратов; для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, — остаточный ток замыкания из землю, проходящий в данной сети при от- отключении наиболее пошлого из компенси- компенсирующих аппаратов или наиболее разветв- разветвленного участка сети. В качестве расчетного может быть при- принят ток плавления предохранителей илн ток срабатывания релейной защиты от одно- однофазных замыхакнй на землю нлн между- фазных замыканий, если в последнем случае защита обеспечивает откаюченяе замыка- замыканий иа землю При этом ток замыкавня на землю должен быть не менее полуторакрат- ного тока срабатывания релей мой защиты илн трехкратного номинального тока предо- предохранителей. Расчетный ток замыкания иа землю дол- должен быть определен для той из ноэможных в эксплуатации схем сети, при которой этот ток имеет наибольшее значение- Для электрических сетей с эффективно заземленной нейтралью (сети напражеинем ПО кВ н свыше) расчетным является наи- наибольший нз токов однофазного замыкания (установившееся значение тока), проходя- проходящих через заземляющее устройство. При определении этого тока должны быть учте- учтены возможность замыкания фазы на землю как в пределах проелтируемои электроуста- электроустановки, так н вне ее; распределеане тока аамыкання на землю между заземленными нейтралями сети; различные варианты схем работы сети, возможные прн эксплуатации 18.2]. Рассмотрим для примера сеть с тремя подстанциями Аг В, С, приведенную на рис. 8.8 [8.2]. Ееля нейтрали трансформато- трансформаторов заземлены на всех подстанциях (рис. 8Лд), To/axWa-Wfr-Wc. где /а, /в — токи, идущие от соответствующих подстанция к месту замыкаиня, При замыкания в пределах одной под* станции, например А, ток, проходящий че- через ее эаземднтель, будет равен I$t а в дру- гих подстанциях—соответственно /^ и 1С Если замыкание произошло вне подстан- подстанции (рис. 8 8,0), то через зазсмдктелн под- подстанций будут проходить соответственно токи /ц, /$ п К* Пря изолированных нейтралях на под- подстанциях А и С в случае замыкания фазы на землю на подстанции А (рис. 8Д а) че- через эаэемлнтелн подстанций А и В пройдет полный ток замыкания нз землю от под- подстанции Bt т е. h =* ft- При этой схеме во всех случаях замыкали я ток h явля- является наибольшим, а стало быть и расчет- расчетным. Определение удельного электрического сопротивления земли, Удельное электриче- электрическое сопротивление земли рг Ом*м, изме- изменяется о широких пределах в зависимости от многих факторов, в том числе от рода грунта, его влажности, дисперсности, а так- также от времени года» Поэтому прн проекти- проектировании заземляющего устройства необхо- необходимо предварительно замерить р земли на месте сооружения эаземлителя Для экспе- экспериментального определения удельного со- сопротивления аемлк наиболее часто приме- применяют метод пробного электрода (разового зондирования) или метод четырех электро- электродов {вертикального электрического зонди- зондирования — метод ВЭЗ)< При измерении первым методом пробный электрод (зонд) в виде стержня или трубы диаметром d — 40 -i- 50 мм с острым на- наконечником погружают в землю на глу- глубину / планируемого заложения заземлите- лей так, чтобы верхний яонед возвышался над землей, и замеряют сопротивление зон- зонда растеяаяию тока #¦ [в.2], Сопротивление #Hl Ом, можно определить методом амперметра-вольтметра (рис. 8.9). Рве. &А К расчету то»» замыкав» ал 0.0. Иэмереэем совротмвягэем р с вробкото «легпюдд X методом кетр»»вальтметр* (измерительны схеи» Ркс> 9.ТО. Схемы аодиючеэти прибор» М-41К с «лестродац; а—прн нзмеревнв больших сопротивлений (бо- (более 1 Он), о—при измерении малых сопроти*- ленкн (до 1 См} С помощью амперметра измеряют силу тока /х> А, проходящего через зонд в зем- землю, а с помощью вольтметра— потенциал зонда <р*. В результате /?* — y^/h- Кроме зонда х используют два вспомога- вспомогательных электрода Г и Я, причем послед- последний располагают в точке земли с практиче- практически нулевым потенциалом. В качестве ис- источника тока можно применить однофаз- однофазный понижающий трансформатор (напри- (например, типа ТП 220/12В). Сопротивление Я, можно также измерить сяециальнымн при- приборами, например прибором М-416, имею- имеющим пределы измерения от 0,1 до 1000 Ом» Для измерения сопротивлений RM> превы- превышающих f Омt используют измерительную схему, приведенную на рис. 8.10, а. Схема подключения прибора к .электродам при из- измерении сопротивлений Ra до 1 Ом при- приведена на рнс. 8,10,6. В процессе измерений зонд погружают в трех-гетырех местах исследуемой площад- площадки й f качестве RK> cp принимают среднее арифметическое значение, полученное по ре- результатам измерений. Среднее удельное со- протииление земли, Ом-м. определяют по формуле ри =«=. R* ci2id/]nDl/d)y где t и d— размеры, м. Метод ВЭЗ основан на измерении удель- удельного сопротивления земли путем создания искусственного электрического поля [8,14J, Наиболее часто применяют тетырехполюс- куга схему Веинера {рнс, 8Л1). В земле иа расстоянии а друг от друга располагают четыре одинаковых электрода. При измере- измерениях используют метод амперметра-вольт- амперметра-вольтметра ил» измерители заземления. Удельное сопротивление земля рн = 2naRBiy где R*9— измеренное сопротивление. Расчетное удельное сопротаалеиие опре- определяют по формуле р — рнф, где ^ — коэф- коэффициент сезонности, значение которого за- зависит от климатической зоны, в которой сооружают эаземлитель; значения уЬ для од- однородной земли указаны в табл. JM2 [8.2].
230 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Рлсчйг защитного 231 * 3.1Л Коэффициент** сезо»!к;ктк ф ДЛИ однородной земли ••-¦ Климатическая зоне (си. табл. 8 1!} Влажность з«мли * во время измерения ее сопротивления доаышеи- ная шла и Вертикальннй электрод длиной 3 м I II III > IV *>9 1,7 1,5 1.3 1,7 1,5 1,3 и 1,5 1,3 1,2 1,0 Вертикальный электрод длиной 5 м I II Ш IV L5 1,4 1,3 1,2 1,4 1,3 1.2 1.1 1,3 1,2 1Д Климатическая (сь*> табл. а.!П Влажность эр ил и * ео время измерения ее пояышен- яая нормаль- нормальная малая Горизонтальный электрод длиной 10 м I II III IV 9,3 5,9 2,5 5,5 3,5 2,5 4,1 2,6 2,0 1,1 Горизонтальный электрод длиной 50 и I II III IV 7,2 4,8 3,2 2,2 4,5 3,0 2,0 3,6 2,4 1.6 1,12 * Земля считается повышенной влажности, если измерению ее сопротивления предшест- предшествовало выпадение большого количества (свыше нормы) осадков (дождей); нормальной ьлаж- костя — если предшествовало выпадение близкого к норме количества осадков; малой влажности— если количество осадков было ниже нормы. Примечание» Расстояние от поверкиостн земли до аерхаего конца вертикальных электродов и до горизонтального электрода равно 0,7—0,8 м. Для измерения удельного сопротивления многослойной земли используют метод по- послойного зондирования, при котором кон- контрольный зонд погружают в зеилю ступе- ступенями длиной Лл — 0,5н-1,5 м <рис< 8.12) [82]. После очередного погружения изме- измеряют сопротивление растеканию тока с зон- зонда Дн.л при данной глубине погружения 1Пг м. Для проведения измерений ?Kr* можно воспользоваться одним иэ рассмотренных выше способов: методом амперметра -вольт- -вольтметра или методом ВЭЗ> Для каждого значения Ли „, Ом, вычис- вычисляют удельное сопротивление земли, Ои-м, соответствующее данной глубине погруже- погружения зонда: где d — диаметр зонда, м. Затем рассчитывают удельное сопротив- сопротивление каждого отдельного слоя (ступени погружения) земли, Ом-м: Рнс> ВЛ]. Схемы намерещя льштл мнив. жтодек ВЭЭ: а — схеиа амперметра вольтметра; уделыгого соорогк»- б — с лоиощью 1 1 1 Г* Л'/ if и \bn-f [*« Pf Л Л ¦А /Vr Ряс» 8.12» Cxcwm погружение K<Mtp6*u*rz» К.ТЦЫЗ' тычесиай зона I II HI JV Условнак толщина слоя СёЗДкныХ лий 2,2 2.0 us 1,6 Влажность з^делн т so время намерения ее сопротивления 7,0 5,0 4>0 2,5 нпр ма.тьиая 4,0 2,7 2,0 1,4 малая 2,7 1,9 1,5 См. сноску к табл, 8.12* По признакам климатической зоны, ука- указанным в исходных данных, к состоянию земли во время измерения по данным табл, 8.11 и 8J3 находят толщину слоя се- юнных изменений kc а коеффициент сезон- сезонности ijj, на который следует умножить рп тех слоев земли, которые расположены в пределах слоя толщиной hct т, е, Рп —Р^ Слои, лежащие ниже слоя толщиной считаются не подверженными сезонным мененням. поэтому для ннх рп =р". Обычно многослойную землю приводят к условной двухслойной модели к верхнему слою толщиной h относят слои, имеюшие высокое рл> я к нижнему — имеющие сравнительно малое ря. При этом расчет- расчетные удельные сопротивления, Омм, верх- верхнего Pi т> я нижнего р2 р слоев двухслойной земли рассчитывают по соответствующим формулам' h H Н- где нндеясы от 1 до А обозначают номера слоев (ступеней погружения), вошедших в верхний слой, а от (fc-f 0 до я — пошед- пошедших в нижний слой двухслойной мод ел я земли; pj pft н pA+i рл —удель- —удельное соиротналение, Ом-w, соответственно слоев толщиной Aj, ..,, hk и Аа + А„; толщина А верхнего слоя двухслойной ^ем- лн определена в процессе расчета Ориентировочные пределы няменення р для некоторых видов земли и воды приве- приведены в табл 8.14 [8.13) При высоком удельном сопротивлении земли применяют способы искусственного и Вид земли н «оды Кокс, коксовая мелочь Торф Садовая земля Чернозем Гранит Каменный уголь Известняк пористый Глины пластинчатые Глины полутвердые Сланцы графитовые Аргилиты Мел Алевриты Суглинок пластинчатый (влажный) Суглинок полутвердый {сла- бовлажныи) . Суглинок лессовидный: (но- I до насыщенный) I Пахотная земля, смешан- смешанный грукт Почва Супесь водонасыщенная (те- (текучая) Сугесь влажная (пластин- чатая} Супесь слабовлажная (твер- (твердая) Мергели Гитиннстые Мергели Мергели известно в истые Лесс Песок при глубине залега- нйя вод «енее 5 м Песок при глубине залега- залегания вод 6—10 м Известняк плотный Скальные породы Гравий, ще<5ень Води: морская речная прудовая грунтовая в ручьях р. Он-и 2- 20- 1000- 100- 150- 3 40- Ю- J0- 20- 100- 5- 5 30 60 50 1200 150 200 80 80 100 60 100 300 40 60-150 50-150 20-180 10—300 20-80 100-200 200-400 10—100 100-250 250-400 200-300 300—700 600-1500 1000-2000 1000-3000 4000-7000 0.2—1 10-100 40—50 20—70 10—60 снижения р в целях уменьшения размеров н количества нсцольэуемых электродов а йлощадн территории, занинаемой эаземлн- телем. Существенного результата достигают либо химической обработкой области во- вокруг эаземлителей с помощью электролитов, либо путем укладки заэемлнтелей б котло- котлованы с насыпным углем, коксом, глиной.
232 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Расчет? 23S В качестве электролитов используют соле- иые растворы, не увеличивающие коррозию стали: растворы нитрата натрия, гидрата оксида кальция [8.13], Количество солн, тре- требующееся для обработки земли, зависит от длины зазеылителя в составляет 1,5—10 кг яа 1 ы его длины. Не следует применять раствори хлористого натрия, хлористого кальция, сернокислой меди. Снижение удель- удельного сопротивления наблюдается а течение 2—4 лет, после чего требуется вновь про- пропитывать грунт электролитом. Для создания вокруг заземли теля зоны -с пониженным удельным сопротивление* в грунте делается выемка радиусом 1,5—2 м я глубиной, равной длине вертикального электрода заземлятеля. Затеи выемка за- заполняется землей со сравнительно неболь- небольшим удельным сопроткаленнем (торфом, тля ной, черноземом, суглинном, шлаком, коксом и т. п.), уста на вливаете я заземли- тель к грунт утрамбовывается. Для расчета, защитного заземления необ- необходимо иметь данные о допустимом сопро- сопротивлении заземляющего устройства* Определен не допустимого сопротивления заземляющего устройства. Согласно ПУЭ ?3.9] наибольшие допустимые значения "со- "сопротивления Ядоя, Ом, заземляющего уст- устройства составляют: н для алектроустановок напряжением до 1 кВ #дол — 10 Ом при мощности генера- генераторов и трансфер маторон 10О кВ-А и ме- менее (и том еесле если они работают па- параллельно и суммарная мощность не пре- превышает 100 кВ*А); Ядоп — 4 Ом во всех •остальных случаил; для электроустановок напряжением свы- свыше 1 кВ: ^лоп = 250//,, ио не более 10 Ом при изолированной нейтрал я, если а азе м ли- тель предназначен только для электроуста- электроустановок напряжения свыше 1 кВ; Яде*— 125/Л, но яе более 10 Ом при изолированной ней* трали, в случаях использования заземляю- заземляющего устройства одновременно для злектро- установок напряжением до 1 кВ; пря этом лолжны также выполняться, требования, тфедъяаляемые к заземлении* электроуста- электроустановок напряженней до 1 кВ; Ядои — 0,5 Ом -r сети с эффективно заземленной нейтралью. Заземляющее устройство электроустано- электроустановок, питающихся от сети напряжением свы- свыше 1 кВ с эффективно заземленной ней- нейтралью, можно выполнять также с соблю- соблюдением требований к напряжению прикос- прикосновении, в частности при устройстве зазем- заземления в районах с больший удельным со- сопротивлением земли, в том числе в районах многолетней мерзлоты [8.9]. Наибольшее до- допустимое еоироткэление заземляющего уст- устройства [8,2] при этом определяют во фор- нуле /?Дпп — Опр д0п//аа1О2. где U^.w* — допустимое напряжение прикосновения, В, в зависимости от расчетного времени дей- действия тока на человека (си. табл. В 7); в качестве расчетного времени воздействия тока на человека следует принимать сумму времени действия защиты и полного вре- времени отключения выключателя {подробнее см. ПУЭ [8.9]); cti—коэффициент напраже- ння прикосновения; Оа — коэффициент, рас- рассчитанный по формуле (8,J3) с учетом дан- данных табл. 8.2^8,3. Коэффициент а, для некоторых схем эа- эемлителей может быть определен расчет- расчетным путем. Для эаэеилителя в виде ннад- ратнон сетки с квадратными ячейками оди- одинакового размера и равномерно размещен- нымн по ее контуру вертикальными алек- тродакн, расположенного в двухслойной земле, максимальное значение коэффициент та <xi можно вычислить по формуле [8.2]: tti max ~ где M — параметр, зависящий от отноше- отношения удельных расчетных сопротнэлення верхнего рв р. н нижнего pa, p слоев земля: 0,36 0,50 0г62 0,69 0,72 Af • .5,0 6,0 7,0 8,0 10,0 0,76 0,77 0,79 0,80 0,82 U — длкна вертикальных электродов заэем- лителя, м. Lr — общая длина всех горизон- горизонтальных электродов эаэемлителя, м, 5 — площадк ограниченная периметром сеткн (площадь заземлителя), м^ При соотношении р], р/ръ р ^ 1 может быть применена [8.2] упрощенная формула: I 1,68 где L% = ltn— общая длима всех верти- вертикальных электродон, м; я — нх количество. После определения дорустимого сопротив- сопротивления заземляющего устройства ЯДОд сле- следует убедиться, что прн расечнтаннпм зна- значении #Дпп капркженне шага в пределах действия эаземлителя не превышает допу- стямпго значения (необходимые расчетные зависимости приведены в работе [8,2]). В електроустановках напряжением свыше 1 кВ, а также в влекгроуставовках напря- напряжением до 1 кВ сети с изолированной ней- нейтралью для земли с удельным сопротивле- сопротивлением более 500 Ом-м. если специальные мероприятия по уменьшению сопротивления грунта р не позволяют получить прнемле- IIые оо экономическим соображениям &а- землнтени, допускается ппвыснть указанные выше допустимые значения сопротивле- сопротивлезаземляющих устройств в 0,002р» раз, где р» — эквивалентное удельное сопротив- сопротивление земля, Ом-м. При этом увеличение допустимых значений сопротивлении долж- должно быть не более десятикратного [8.91 Приведенные выше (см. с 232) норматив- нормативные величины регламентируют сопротиале- нне заземляющего устройства, которое включает в себя сопротивление заземлвте- лей растеканию тока R3 н сопротивление заземляющих проводников, соединяющих зазеклителн с заземляемым оборудованием. При контурном {распре дален ном) эаэенли- теле сопротналение заземляющие проводни- проводников мало к ну можно пренебречь Если же заземлитель выносной, то сопротивление за- заземляющего проводника может быть зна- значительным. Тогда модуль полного сопро- сопротивления заземляющего устройства [8.2J . у - У(«. + *а. „Г + „, (8.I4) где R^ п и ^s п — соответственно активное н индуктивное сопротивления заземляющего проводника. Ом. При проектировании устройств защитного заземления выражение (ВЛ4) позволяет определить наибольшее допустимое сопро- сопротивление зазешштеля ^а.дои, исходя из до- допустимого сопротиаления заземляющего уст- устройства Ддоп, Т. е. ПрИНЯВ Z^y = R . доп v AHQrt л 2 а. ц кЭ» п1 (8.15) Проектный расчет устройства защитного заземления следует начинать с определения сопротивления растеканию тока располо- расположенных в земле конструкний, которые пла- планируется н допускается (см и $2) исполь- использовать в качестве естественных заземли* телей Расчет сопротивления естественных за- эемл!Ггелей. Сопротивление естественных заземлитедей /?е можно рассчитать с по- помощью приведенных в табл. 815 зависимо- зависимостей для искусственных эаземлитвлей. ана- аналогичных естественным по форме и распо- расположению в земле. Например, для прибли- приближенного расчета сопротивления, Ом, гори- горизонтально расположенного в земле металли- металлического трубопровода следует использовать формулу D) табл. 815. Сопротивление железобетонных конструк- конструкций „ расположенных в земле, может быть приближенно определено по формулам табл. 8.15, з которых р следует умножить на коэффициент 1,8, учитывающий наличие бетонного слоя н его промерзание [8.81, С учетом этого сопротивление» Ом, железо- железобетонной стойки или сван, погруженной в землю «а глубину /, м, много большую их диаметра d, м, можно рассчитывать по фор- муле <1) табл. 8Л5. Тогда Rc = = {019р/я/)]пD//^). При прямоугольной по- поперечном сечении стойки нля сван со сто- сторонами а и Ь эквивалентный диаметр d = 2( + Ь)/ + / Сопротиаленне. Ом, железобетонной гори- горизонтальной плиты— см. формулу G) табл. 8.15: RBJl = 0,9р/Д, где D — диаметр круглой алнты, м; для прямоугольной пли- плиты со сторонами а н Ь дкаметр D = + )/ Как указано в п. 8.2, следует шире ис- использовать железобетонные фундаменты промышленных зданий в качестве есте- естественных заземлнтелей. Согласно ГОСТ 12.1 030—81 сопротиаление, Ом, железобе- железобетонных фундаментов растеканию тока Дф=« = 0^р3/У5ф»где $ф — площадь, ограничен- ограниченная периметром здания на уровне поверх- поверхности земли, м2; ра рассчитывают по фор- куле (8.9), Входное сопротиалеяне Zm > эстакады промышленного предприятия, использую- использующейся э качестве заземляющего устройства, определяется конструктивным исполнением эстакады, ее длиной L* к переходным со- сопротивлением га. „ в соответствии с методи- методикой, изложенной в Техническом циркуляре № 9—2—223/84 Главэлектромонтажа. Пе- Переходное сопротивление эстакады, Ом-км, для условий неагрессивной и слабоагрес- еивной сред приближенно описывается вы- выражением где Ro — сопротивление растеканию тока уединенного фундамента опоры эстакады. Ом; Д —шаг опор эстакады, м- Рз — экви- эквивалентное удвльное элентрическое сопротив- сопротивление землн. Ом >м. Если обозначить наибольший горизонталь- горизонтальный размер фундамента опоры Лф, м, я глу- глубину его заложения /ф, м. то прн Дф < / а при Дф>/ф R Эквивалентное удельное , Омм, сопротивление где pi, р; рд, р; А — те же обозначения, что и и формуле (8-9); а и Р — безразмерные коэффиниевты; пря р|,Р> = 5.7-
234 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА защитного заде* лек» я 235 • j.. .. _• Г ' . \ ' Л . 1 ¦>•• Тип Стержнезой круг- круглого сечении (труб- (трубчатый) или угол» новый у псеерхпо- псеерхпост и То же в земле Протяженный на поверхности земли (стержень, труба» полоса, кабель н т. п) То же в земле Кольцевой на по- поверхности земли То же в земле Круглая пластина на поверхности аемлн Пластинчатый ъ земле {пластина поставлена на реб- ребро) л /УГ 'Sf Sff У/ /// f/' ? f if Формула Условия применения 0} R = V - I ) * Ы {2Lfd) <3) in E) ^ p/2D G) / ^ d7 для уголка с ширняой полки Ь / » dk *g > 0,5 м; для уголка с шири- шириной полки Ь d = O.95& L л> d\ для полосы шириной Ь d ^ 5 L 3> d, L > 4^; для полосы шириной 6 d. = 0 D > d, для полоськ шириной ^ d = 56 для полосы шириной 2/с Примечание. В форму-iax р — удельное сопротивление грунта, Ом - м; все размеры метрах, в результате R будет в Омах. . 8.13Г Кон«гриммА для опроделевая по которой) проложено ив более днуд Бг при /ф»1, ( , э для олредедепов технолошчесзсоА ьствхада при числе стальных труй три н четыре, л ¦кодвосо сооротявлеаля *дб«лъвой ктажвды прн Зависимости входного сопротивления 2и s от параметров Lt n гп.» Для техноло- технологических и кабельных эстакад, имеющих по- погонное продольяое сопротналение Zo> рав- равное 1,5 н 0,75 Он/км, приведены на рнс 8.13 и 8Л4, Сонротиаленне растеканию тока свинцо- свинцовой оболочки проложенного в земле кабеля определяется [8 7] через модуль входного сопротивления оболочки, Ом: Z*p=^np + 0'05 + У [0,4425 - 0,063 In (d V7/P)l> 10"эр [13.8 — In (dOl- (8.16) где Za— волновое Сопротивление оболочки кабеля, Ом; у — постоянная распростране ннят км; / — длина кабеля в земле, нмт Znp — продольное сопротивление, Ом/км, оболочки кабеля, Гц — переходное сопротив- сопротивление, Ом • км, оболочки кабеля на 2емлю, Лф — активное продольное сопротивлений оболочки кабеля, Ои/к*г d — диаметр обо- оболочки, м; f — частота тока (обычно 50 Гц), t — глубина заложеяия кабеля, м. Если рбалочкн кабелей являются едкн- ствеиными заэсмлителямн, то в расчете за земляющих устройств их следует учитывать прч количестве кабелей ие менее двух. При нескольких рядом расположенных кабелях значение гРч рассчитанное по формуле (8 16), следует умножить на коэффициент 1,2 прн двух кабелях, на 1,4 при трех, на 1,5 прн шести, из 1,6 при восьми кабелях Сопротивление* Ом, растеканию тока си- системы грозозащитный трос опоры опреде- определяют [8.1] приближенно по формулам: а) при числе опор т < 20 б) при числе опор т :> 20 где Я* — наибольшее (с учетом сезонных й) сопротивление заземления одной Ом (может быть рассчитано с по- помощью формул табл. 8 15}; ^ — активное сопротивление троса на длине одного про- пролета, Ом; п —число тросов на опоре Для стального троса сечением STt мм2, при длине fT, m. сопротивление, Ом, расте- растеканию тока R, = 0,15/r/S, Если сопротивление естественных зазем- лите^ей с учетом сопротивления заземляю- заземляющие проводников не превышает допусти- допустимых значений н выполняются также требо- требования п. 8.2. то расчет на этом заканчива- заканчивается Егли же естественные заземлнтелн от- отсутствуют или их сопротивление /?с велико, либо велика плотность тока, стекающего с них. то необходимо у стра к в ать искусствен- искусственные заземлителк, которые подключают па- параллельно естественным При использовании естественного зазем- лителя наибольшее допустимое сопротивле- сопротивление сооружаемого] искусственного эаземли- теля #„ а Д?Ш может быть рассчитано по формуле (8-15), з которую вместо RMB сле- следует подставить значение /?3 л?п< получен- полученное с помощью зависимости " it доп Идоп) (8 17) при условии, что заземлите ли достаточно удалены друг от Друга, т. е. взаимным влиянием полей растекания токов вокруг них можно пренебречь. Если допустимо ке
236 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Расчет защитного 237 1 ТУТ ЯЛ9, Коэффициенты HCtiaab30n0FiTH<1 ^п вертикальных элек 1 А-А U il У\и i ti s s Рис в. 15. Схем» заземляющего устройств* и его присоединения к з*ДОИдяекому оборудованию: /—стена эдйния; 2 — магистраль ааэемлекия; ^ — аазеиляющиН проводник, 4 — заземляемое ойору доеанне; .5 — вертикальный электрод; tf — соеди н и тельный горизонтальный проводник учитывать со против лея не заземляющих проводников, то Яи з лм принимается рав- равным R* допп рассчитанному по формуле (8.17). Ниже приведены расчетные зависимости и показана последовательность расчета со- сопротивления растеканию тока групповых за- землятелей в однородной земле, одиноч- одиночных заземли те лей, а также еложного зазем^ лиге ля, размещенных в двухслойной земле. Расчет групповых заэемлнтелеб а одно- однородной земле. Для заземления стационар- стационарны* электроустановок наибольшее распре странение получили групповые искусствен- искусственные заземлнтели, размещенные в земле на определенной глубине, Онн представляют собой систему вертикальных электродов, па- р.аллелъно соединенных между собой гори- горизонтальным проводником связи (рис. 8.15). Рекомендации по выбору типа материала н предпочтительных размеров элементов ис- искусственного заземлителя и характера раз- размещения их в земле приведены в п. S2. Вертикальные электроды располагают в ряд или по контуру. Расстояние а между сосед^ ннмн вертикальными электродами (если по- позволяют размеры отведенной под заземля- тель площадки) рекомендуется брать не менее 2,5 м Для заземлите лей т располо- ж ев пых в ряд, отношение а к длине / вер- вертикального электрода предпочтительно ны- бирать равным 2—3, а при расположении электродов по контуру — равным 3. Определяют вначале сопротивление оди- HoqHoro вертикального электрода с помощью соответствующих расчетных зависимостей, приведенных в табл. 8.15. Например, если используют стальные стержни длиной / из угловой стали с шириной полки Ь, верхкпе концы которых находятся от поверхности земли на глубине t$7 то сопротивление Rm% Ом, одного нз них определнют по формуле < э<п уч a! I i <¦) 1 о ета алияня И Hit я полоса сзм КОЛИЧЕСТВА' Пря размещении 1,70 2,34 2,92 3,50 3,90 5,90 8,10 9,60 1.82 2,61 3.32 4,05 4,62 7,40 10,50 13.40 1,88 2,73 3,56 4,35 5,10 8,10 11,70 15.20 в ряд л 2 3 4 5 6 10 15 20 2 3 4 5 6 10 15 20 2 3 4 5 б 10 15 20 0,85 0.78 0.73 0,7 0,65 0,59 0,54 0,48 0,91 0,87 0,83 0,81 0,77 0,74 0,70 0,67 0,94 0,91 0,89 0,37 ОР85 0,81 0,78 0,76 При -iii я раЭМещеанк о о контуру 2,76 3,66 5,50 9,40 16,40 23,40 36,00 — 3,12 4,33 6,80 12.60 23,20 33,0 52,0 — 3,4 4,8 7.6 14,2 26,4 33,4 62,0 —*¦ л 4 6 10 20 40 60 100 — 4 6 10 20 40 60 100 — 4 6 10 20 40 60 100 % 0,69 0,61 0,55 0,47 0,41 0,39 0,36 — 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,55 0,52 — 0,85 0,60 gjg 0,71 0,66 0,64 0,62 - B) табл. 8J5, т. е. Pi Л 2,П (8.18) Ориентировочное количество п вертикаль- вертикальных электродов можно определить с неко- некоторым избытком следующим образом Пред- Предварительно находят произведение коэффи- коэффициента использования вертикальных элек- электродов т]г на их количество я по формуле ЦъП = Ra/Ra 3 ДО1Ь а затем по таблг 8.16 определяют количество вертикальных элек- электродов п. Не указанные в таблице значе- значения п находят методом интерполяции. По- Полученные значений округляют в меньшую сторону до целых чисел С учетом схемы размещения заэемлителя в грунте находим длину L> мт горизонталь- горизонтального проводника связи по формул aw ярн расположения электродов в ряд L Число вертикальных электрод он 1 2 3 035 0,94 0,96 0,77 0,89 0,92 0,72 0,84 0,88 0,67 0г79 0,85 0,62 0,75 0,82 0,42 0,66 0,68 0,31 0,46 0,58 ___ ^^ ! 0,21 0,36 0,49 ^_, 1 1 2 3 — — 0,45 0,55 0,70 i 0,40 0,48 0,84 0,36 0,43 0.60 0.34 0,40 0,58 0,27 0,32 0,45 0,24 0,30 0,41 0^2 0,29 0,39 оу 0,21 0^8 0,37 0,20 0,27 0,36 0,20 0,26 0,35 0Л9 0,23 0,33 прн расположении электродов по контуру L = lfi&na. Сопротявленне, Ои, горизонтального про- проводника связи в вкде стальной полосы ши- шириной Ь< соединяющего верхние концы нер- тнкалъных электродов, можно определить по формуле D) табл. ЯЛ5: (8Л9) и Значения Pi и pi в формулах (8.18) (8.19) получены с учетом соответствующих коэффициентов сезонности (см. табл. ЯЛ 2). Результирующее сопротивление, Ом, ис- искусственного группового заземлит ел я ^н = ^ЯЛ/^яПг + ^гПаД), где t|r я т]в — ко- коэффициенты использования горизонтального и вертикального электродов, значения кото- которых указаны в табл. 8Л7 и 8Лб. Полученное значение сопротивления R* не должно превышать значение RM 3 АОП> если используются естественные заземлите- ляу или /?я да„, если таковые отсутствуют [си. формулы (8Л7) и (8Л5)]. В то же время сопротнвлееее RK ые должно быть значительно меньще предельно допустимого во избежание неоправданно больших эк он о- мич:еских затрат на сооружение заземляю- заземляющего устройства. Если результаты расчета не удовлетво- удовлетворяют устаноэлетшм ограничениям, то из- изменяют параметры зазеылктеля, которыми предпочтительно варьировать в каждом конкретном случае, и расчет повторяют за- заново. Таким образом» методом последова- последовательного приближения добиваются выпол- выполнения указанных выше Требований к со- противлению заземляющего устройства. В целях упрощения расчета типового группового эаземлнтеля, состоящего из вер- вертикальных стальных стержней диаметром 12 мм и длиной 5 м, верхние концы кото- которых расположены на глубине 0,7 v от по- поверхности эеилн и соединены горизонталь- горизонтальным проводником связи, построены номо- номограммы [8Л31 прн-аеденные на рис. 8Д6. Расстояние между вертикальными электро- электродами принято равным 10 м; расположение электродов а ряд н по контуру. Номограм- Номограммы позволяют определить количество п вер- вертикальных электродов и длину L горизон- горизонтального проводника снязн и зависимости от требуеиого сопротивления зазеилнтеля R при различных значениях удельного сопро- сопротивления земли р, Ом'М, Сопротивление, Ом, растеканию тока грунлового эаземлнтеля, состоящего из гь параллельно уложенных н землю на глуби- глубину t горизонтальных полос шириной Ь к длиной L, определяют по формуле Rn = = ^г/яг»]г пт № Rv — сопротяэленне расте- растеканию одной полосы без учета эффекта эк- экранирования [рассчитывают по формуле (8Л9)], Ом, rjr.n — коэффициент использова- использования горизонтальных полосовых электродов, значения которого даны в табл 8Л8 [8.3]. Исходя из размера площадки дли разме- размещения заземлите ля и с учетом экономиче- экономической эффективности принимаемых решений определяют методом последовательного при- приближении основные геометрические разме- размеры злземлнтэля, число полос н глубину их заложения в землю, при которых рассчи- рассчитанное и итоге сопротивление К* с учетом сопротивлении заземляющих проводников окажется не болен допустимого Для заземления передвижных электро- электроустановок используют инвентарные эазем- лители, погружаемые в землю на опреде- определенную глубину, верхние концы которых, вы- выступающие над землей, элекгрнчески связа- связаны заземляющим проводником между со- собой и с заземляемым оборудованием
238 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКЛ Расчет защитного 239 715 155 75 35 725 555 435 125 245 I 72 -J7 -s \- i \\i > ж \\\ \ \ r s r I \ ! \ \ \ \ \ \ -^ ^^ ^^ >~ i Sfc_ ¦^ *—-, >- —ь^ь. 1 1 —, ¦ II 1. - r нслальдидення уложенных q 2 * 6 8 m it ;* 6) ;. $J8. Нймогр&кгны для оарсд^ления голич«ст*а п вертнидльны^ адектродов я длины L но! полосы прн расположении *пепродо>: йг — в ряд; 6 — по контуру (рис. а 17) Длина н наружной диаметр d заэемлнтелей. я такж^ глубина погружения в землю In приведены я л 8.2 Сшратнвлеиие, Ом, одиночного злзечли- теля может быть рассчитано по формуле A) табл 8 15, т е. R^ = ~-\n {Aljd). В зависимости от размеров н формы участка, отведенного под заэемлитель, раз- размещают электроды в ряд или по контуру. Расстояние а между соседними электрода- электродами выбирают из условий п/1„ = } (реже а/и ¦= 2) Находят произведение, Т|„я = Затем по табл 8 16 определнтот необхо- необходимое число электродов п Не указанные в табл. 8.16 значения п находят методом и иге р полянки и округляют в большую сто- сторону до целых чисел. Используя получен- полученное значенке п н данные тэбл 8]6т рассчи тывают результирующее сопротивление, Ом, заземлнтеля по формуле R* = R)l{i\*n) Соиротяэление R* с учетом солротниле- ний заземляющих проводников и сопротив- сопротивлений в местах их контакта с электродами К а а—fi—ft (см п. 8 2) п заземляемые оборудованием не должно превышатьдопустимыхзиаченнй. Расчет одиночных заземлится ей в даух- слойной земле» Для расчета сопротивления ряда одиночных эаземлнтелей (стер^кмено- гот пластинчатого и др ) в двухслойной зем- земле, размещенных в обоих слоях земль, мож- можно воспользоваться формулами табл 8 15. а которых р следует заменить на эквкаа- лентнос удельное сопротивление р,, Ом»м, которое приближенно определяют [8.2] ло формуле р* = ^/(^f/p]lP + A^/p2 ?)r где / — длина (высота) электрода} м. А/, и Д22 — длина частей электрода» находящихся в дерхне^ и нижнем слоях земли соответ- соответственно, м. Методика определения pi, р н р: Pt а так- также толщины верхнего слоя h приведена на с 230—231 Часто удельное сопротивле- сопротивление нижнего слоя Р2 р существенно меньше удельного сопротивления верхнего слоя р\.^ поэтому целесообразно в эти* случаях при- применять глубинные заземлнтели длиной бо- более 10 м (см. п. 8 2) Сопротивление, им. вертикального глу- глубинного зазеилителя, выполненного в виде одного стержня, начинающегося от поверх- поверхности зеили, при двухслойном ее строении опоеделяют приближенно по формуле t &.(?., Схем а заземляющего стержень эрэемлтгеля> 2 — эазечляющай При выполнении проектного расчета глу- глубинного заземшителя определяют его дли- длину по заданному значению сопротив- сопротивления ti изпестнум параметрам A, pt P, рг, 9 Проектный расчет одиночного горизон- горизонтального заземлнтеля, размещенного е иерх- F=20^-40 ммг ,3-rO,8 м) Длина казм- по- полосы. и 15 25 50 75 100 200 Число иврал- лель- ных полос 2 5 10 20 5 10 20 2 5 10 20 5 10 20 | i 5 10 20 5 10 20 пэр I 0,63 0,37 0,25 0,16 0,35 0,23 0,14 0,50 0,33 0,20 0,12 0,31 0,18 (Ш 0,30 0J7 0.10 0,28 0,14 0,033 Расстояние между >алЛ?ЛЪнЬ1чн попоет 2.5 0,75 0,49 0,37 0,27 0,45 0,31 0,23 0,69 0,40 0г27 0,19 0,38 0,25 0,16 0,36 0,23 0J5 0,32 0,20 ОД 2 i 5,0 0,68 0r60 0,49 0,39 0%55 0,43 0,33 0,78 0,48 0,35 0,25 0,45 0,31 0,22 0,43 0,28 0,20, i 0 3? 0.23 0,15 0,92 0,73 0,64 0,57 0,66 0,57 0,47 0,68 0,58 0,46 0,36 0,53 0,4J 0,3 i 0r5I 0,37 0,28 0,44 0,30 0,215 I5r€ 0r96 0,79 0,72 0,64 0,73 0,66 0,57 0,93 0.65 0,53 0,44 0,58 0,47 0,38 0,57 0.4-1 0,345 0,50 0,36 0,265 нем слое земли параллельно ее поверхности, сводится к определению необходимой длн- 9GVQO ны горизонтального электрода, исходя требуемого сопротивления его растеканий ТОКа Ак* з. дои. Для ряда дисхретных значений рх >/р2 _ К ffl, приведенных в табл. 8Л9, проектный расчет заземлите ля может быть выполнен следующим образом. Вначале по известным значениям ря, р, Ом-м, и Я,.л ЛОя, Ом, нахо- находят коэффициент В, м-1, по формуле p (8.20) Затем выбирают ближайшее х рассчитанно- рассчитанному меньшее значение В, указанное в табл 8.19, я определяют необходимую дли- длину горизонтального протяженного заземли- теля L. Расчет сложного зазеклнтеля в двух- сдоЗноЯ земле Сложные кояструкцнн за- землителен (з виде горизонтальной сетки с вертикальными электродами или без вер- тнкельных злектродов), размещенных в многослойной земле, обычно используют в электроустановках с аффективно заземлен- заземленной нейтралью, т. е. н установка* напряже. кием 1J0 кВ и выше (например, в завод- ских подстанциях глубоких вводов). По предварительной схеме заземлителя (напршер. представленной па рнс 8J8, с) определяют площадь территории, ззянмае- ззянмаемой заземлителем S, н*; суммарную длину горизонтальных электродов, Аг> м, намечают длину вертикальных электродов /, м, н их количество п Прн этом используют' реко- рекомендации по конструктивному исполнению и размещению горизонтальных и вертикаль- вертикальных электродов в земле, приведенные и п. 8.2. Затем составляют расчетную модель проектируемого ааземлителя. представляю- представляющую собой горизонтальную квадратную сетку с квадратными ячейками одинакового размера н равномерно размещенными вер- вертикальными электродани по ее (рнс 8 IS,б). 8.1Я. К расчету сложного мэежлвтел, » дауяслоЯво* аемл — предмритьиьная схема ааз«мл«гелл; б - растетегая ыолель [3
240 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 8, К м 1 1 3 5 1 I 1 1 3 5 1 1 3 0 I 1 3 5 to, Ы 0,5 0,8 0,5^0,8 0,5^0.8 0,5 0,8 0,5 0,8 0,5-0,8 0,5-0,8 0,5 0,3 0,5-0,8 0,5-0,8 0,5 0,8 0,5-0,8 0,5-0,8 .use ь ^оэффч ", BXD (З^С) } Длина электрода L. м 5 0J4 0,14 0,13 0,12 0,24 0,22 0,40 0.38 0,44 0,45 0,86 0,74 1,06 1,П 1,63 1,34 2.П 2,20 30 0,090 ода 0,078 0,075 0,14 ОДЗ 0,22 0,20 0,25 0,26 0,47 0,39 0.56 0,63 0,85 0,70 I.M 1,24 20 0,054 0,054 0,047 0,045 0,030 0,076 0,12 0,11 0,14 0,15 0,24 0,21 0,31 0,34 0,45 о,зе 0,60 0,66 30 0,041 0,040 0,035 0.033 0,058 0,055 0,086 0,079 0.098 о,шо 0,170 0,140 0,220 0.230 0,30 0,25 0,41 0,46 40 0,032 0,032 0,059 0,027 0,045 0,043 0,067 0,061 0,076 0Г080 0,130 0,110 0Л70 0,180 0,230 0,190 0,310 0,340 0,027 0,027 0,024 0,023 0,038 0,035 0,055 0,051 0,063 0,065 0,110 0,089 0,130 0,150 0,130 0,150 0,250 0,280 GO 0,024 0,023 0,021 0.020 0,032 0,031 0,047 0,043 0,053 0,056 0,089 0,075 0,110 0,120 0,160 0,130 0,210 0,240 70' 0,021 0,021 0,019 0,018 0,028 0,027 0.041 0,038 0,046 0,049 0,076 0,065 0098 0,110 0,130 0,110 0,180 0,200 во 0019 0,019 0r0i7 0,016 0,025 0,024 0,088 0,033 0,041 0,043 0,(К37 0,058 0,086 0,095 0,120 0,098 0,160 0,188 i 0,017 0,017 0,015 0,015 0,023 0,022 0,033 0,030 0,037 0,039 0,(К30 0,052 0,077 0,085 0,110 0,086 0,140 0,160 ¦ 00 0,016 0,016 0,014 0,013 0,021 0,020 0,030 0,028 0,035 0,035 0,054 0,047 0,069 0,077 0,096 0,078 0,130 0 140 Расчетная модель должна иметь одинако- одинаковые с принятой схемой эаземлнтеля пло- площадь S, су мм арную длину горизонтальных электродов ?г, количество п и длняу вер- вертикальных электродов L Находят расчет- расчетные значения удельного сопротивления верх- верхнего pi. р и нижнего р2, р слоев земли, а также толщину верхнего слоя к. Прини- Принимают, что модель погружена в однородную землю с расчетным эквивалентным удель- удельным сопротивлением р», Ом м, при котором сопротв&леине растеканию тока модели рав- равно сопротивлению заземлителя в двухслой- двухслойной земле. Определяют параметры модели [8.2], при- приведенной на рнс, 8.18,6: а) длину стороны модели, равную б) количество ячеек гп на одной стороне модели т = Lr/2 V5~ — 1? если число т окажется дробным, его определяют до по- получения целого числа, после чего уточннют значение Lr по формуле Lr — 2(m 4- I)i/S; в) размер стороны ячейки, м: Ь = л/S jm\ г) произведение а на расстояние а между соседним я_ вертикальным н электродами, м; па = 4 V S> а затем, если п известно, находят а или, задавшись а, находит п. Вычисляют относительную глубину погру- погружения в землю вертикальных электродов 'отэ = (/ taMo)/V5\ где ^ — глубина погру- погружения верхнего конца вертикального элек- электрода, м. Находят относительную длину части вер- вертикального электрода ф расположенной в верхнем ское двухслойной земли /оти — (h — MA MA Определяют расчетное эквивалентное удельное сопротивление, Ом»м, земли для принятой модели заземли тел я по форму- формулам: рэ=^ р* P(PirJ>/Pa p)a: k ^0.32A -f (Л*K при 0,1 </ < 1 к =с 0,43 [/ош + 0,272 In (V2" аЦ)\ прн <p,fp/pj p< Для ряда дискретных значений р{ р/р* Р, а/1 и L™ значения рэ могут быть опреде- определены с помощью данных табл. 8 20. Вычисляют сопротивление растеканию тока заземлите л я Kt> Он, в ниде расчетной модели по формуле Яа ш Л (pj-js~) 4* Рэ/ RLT + nl)t где А —коэффициент; А = 0,444 — 0,в4^та прн 0 ^ *отн < 0,1; А = 0.385 — 0,257™, пря 0Л ^ /n»sr ^ 0,Sr Вели проектируемый заземлитель прел- стааляет собой горизонтальную сетку без Расчет эанулення 241 s» V . ••. ч С . 1 ^.i. n л в С Чр 0,125 0,25 0,5 ко 2,0 5,0 10 вертя 0,5^4 0,5-4 0,5-4 1-4 1 2 4 J 2 4 1 2 4 SJ Ч? ж 't I ;- *¦ - - •,*_ < ч< Относительная дляна аеркчей 0,025 0г95 0г97 0,99 1 1,02 1,03 1,05 1,05 1,22 1,33 1,1 1,52 части звэешштеля 1 0,03 0,9 0,93 0,% 1 1.03 1,07 1,17 U 1,26 1,41 12 1,4 1,7 0,1 0,8 0.85 0г92 1 1,05 и из 1,15 1,35 1,5 1,28 1,5 1,88 0,2 0,7 0J8 0,88 1 U из 1,15 1,22 1,43 1,65 U8 2г08 о.ч 0,62 0,71 0,83 1 1ЛЗ 1,15 1,2 1,35 1,54 1,83 1,62 1,8 2,93 м 0,54 0,65 0,79 J 1,3 1,32 1,33 1,86 2,12 2,6 2,5 2,75 3,52 0,95 0,52 0,64 0,77 1 1,4 1,5 1,6 2,4 2,7 3,5 3,7 5,5 6,0 более 5 до 10 кВ должны быть преду- предусмотрены меры по защите изоляции qtxo- дящих кабелей связи и телемеханики н по предотвращению выноса опасных потенниа- лов за пределы електроустановкн [891 вертикальных электродов, то его сопротнв* ление, Ом, может быть рассчитано по фор- формуле Олл ендор фа — Лорана: Л. с - 0,444 (Ps/V3) + pJLf. Необходимо нметь в виду, что прнпеден- ные соотношения справедливы при следую- следующих условиях: л/S *?ьШ) м; диаметр вер- вертикальных электродов и диаметр горизон- горизонтальных электродов (или 0,5&, где Ь—ши- Ь—ширина полосы) лежат в пределех 0,01—0,05 м; t = 0,3 ^ 2 м; I ^ 20 м; aft » 0,5 Н> 4 [8.8]. Если рассчитанное сопротивление заэем- лителя превышает требуемое значение, то применяют следующие меры: расширяют площадь S, уменьшают отношение aft, уве- увеличивают I. Таким образом, проектный рас- расчет заземлнтЕля осуществляется методой последовательного- приближений до получе- получения необходимого со против лени я заземли- теля. Затем определяют наттркженяе на зазем- заземляющем устройстве прк стекав нн с него тока замыкана я ля землю по формуле U» <= = /*Яз. Рассчитанное значение ?/5 не долж- должно превышать в общем случае 10 нВ. На- Напряжение выше 10 кВ допускается на за- землиющнх устройствах, с которых исклю- исключен вынос потенциалов за пределы зданий и ннешннх ограждений электроустановки При напряжении на заземляющем устрой- устройЦель расчета зануленпя -^ определять услония, прн которых оно надежно н быст- быстро отключает поврежденную электроуста- электроустановку от сет я и одновременно обеспечивает безопасность прикосновения человека к эа< нуленньш частяы установки в аварийный Период (при замыкания фазы на корпус электроустановки нлн нулевой защитный проводник). Расчет эанулення включает расчет яа отключающую сшхюбность. рас- расчет заземления вейтрали, исходя аз усло- условия безопасности прн замыкании фазы на землю, н расчет .повторных заземлений ну- нулевого защитного проводника для обеспе- обеспечения безопасности при замыкання фазы на кориус электроустановки. Расчет на отключающую способность. Согласно ПУЭ проводимость фазных и: ну- нулевых защитных проводников должна, быть выбрана такой, чтобы прн замыкаяни фазы на корпус или на нулевой защитный про- проводник возникал ток короткого замыкания 1л. я. превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкого элемента бли- ближайшего предохранителя (во взрывоопас- взрывоопасных зонах в 4 раза); в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или устац- ку тока регулируемого расдепнтеля авто- автоматического включателяг ямеюшего обратно зависимую от тока характеристику (во взрывоопасных зонах в 6 раз). Номиналь- Номинальный ток плавкой вставки /нам указан непо- непосредственно на ней зав одой-изготовителем. Значения /ном стандартных предохранителей для сетей напряженней 220 и 380 В при- приведены в табл. 3 21 [8,5]. Прн защите сетей автоматическими вы- выключателями, имеющими только электро- электромагнитный расценнтель, проводимость про- проводников должна обеспечивать ток не инже уставкн тока мгновенного Срабатывания, ум- умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на ко- коэффициент запаса 1,1. При отсутствии за- заводских данных для автоматических выклю- выключателей с силой номинального тока до 100 А кратность тока коротиого замыкания относительно уставнн следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключа- выключателей с силон номинального тока более 108 А —не менее 1,25 Требования к току короткого замыкания /к j соответствуют условию: 1*.>>Ылош. (8.21)
242 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Расчет занулекнг 243 S.21 , -| Тип предохранитоля дай 15 НПН 60М ПН2-100 ЛШ-250 'нон- А 6, 10. !5 20, 25, 35, 45, 50 30 40, 50, 50, 80, 100 80! 100, 120, 160, 200, 250 Тяп предокракителя ПН2-400 ПН2-600 ПН2-10СО 200, 250, 300, 350, 400 300, 400, 500, 600 600, 600, 750, 800, 1000 где k — коэффициент кратности номиналь- номинального тока /на« автоматической защиты (ре- (рекомендуемое значения k для соответствую- соответствующих видов автоматической защиты прнве- Леяы в предшествующих абзацах). Сила однофазного тока короткого замы- какия h Э1 А, без учета тока, проходящего "через землю, значение которого незначи- незначительно, может быть определена [8.2] по формуле 1де U$— фазное напряжение сетит В, ZT — комплексное полное сопротивление обмоток трехфазного источника тока (трансформато- (трансформатора), Оы; 2ф =^ #ф 4" Дф — комплексное со- лропгаленне фазного проводника, Ом; 2*л % = #к ъ -J- {Хя а— комплексное полное сопротивление нулевого защитного провод- инка, Ом, ?4 д RK. 3 — активные сопротив- сопротивления фазного к нулевого защитного про- проводников, Ом; Х$ и Хк з — внутренние ин- дуктн&йые сопротньлейяя фазного к нуле- нулевого защитного проводников, Ом, дп — внешнее индуктивное сопротивление петли «раза— нуль (фазный проводник— нулевой защитный проводник), Он. Модуль тока короткого замыкания, А вычисляют по приближенней формуле [8.2] (неточность около 5 % з сторону ужесточе- ужесточения требований безопасности): где Zt и Zk—модули Полного сопротивле- сопротивления обмоток источника питания н полного сопротивления цеий фаза — нуль, Ом; при- причем (8.23) Активное сопротивление цепи фаза — нуль ^ + ^а з)Р Ом, для проводников нз цвет- цветных металлов определяют по формуле где Pi — удельдое соаротивленне материала i-ro участка проводника {для меди р = = 0,0175 Ом-мм4/м, Для алюминия р =^ ^ 0t028 Ом-мм^/м); tt — длинат м( 1-го участка проводника^ имеющего одинаковое поперечное сечение S*, мм2, п выполненного из одного материала; п — число f-x участ- участков, образующих перь фаза —нуль. Активное R и внешнее индуктивное Ха сопротивления, Омг фазного п нулевого за- щнтного проаодннхов нз цветных металлов можно определить по погонным сопротив- сопротивлениям R' и Xrnt Ow/км (табл. S.22) [8 ]4] и Дутине 1Ч м: .—Э-г^, я Внешнее индуктивное сопрот]1вленне Хцг Оы, двухпроводной линии с проводами круг- круглого сечения одинакового диаметра d, м, находчт [8 2] по формуле Xsj=2fuJX XlnB??/d). где /—частота тока^ Гц;'р,— абсолютная магнитная проницаемость ере- ди, Гн/м; \i = |Лг|^Ц>; р^—-относительная магнитная проницаемость среды, ро — маг- магнитная постоянная^ Г»/м: рц? = 4лМ0~г; i —длина линии, м; jD — расстояние между проводами линии, м. Для линии длиной I км, проложенной в воздушной среде, при частоте тока 50 Гц Х'„ = 0,1266 \u$D{d). В целях уменьшения Хн нулевые защит- защитные проводники сленует прокладывать со- совместно с фазными илн а непосредственной близости от них. В при ближе* и ых расче- расчетах Хп принимают равным 0,3 Ом/км для внутренней проводки к 0,6 Ом/км для ВЛ (яри расстояниях между проводами^ соот- соответствующих нормам). Активное Яси внутреннее индуктивное Хс сопротивления I км стальных проводни- проводников, в частности нулевого защитного про- проводника, прк некоторых значениях плотно- плотности тс-ка частотой 50 Гц приведены в табл. 8,23 [8.2]. Предварительно необходимо задаться профилем н сечением проводника, Площадь сечении, мм2 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 i Я' про водоз нлн жкл кабеля при 20 "С медных 1,в4 1>2 0,74 0,54 0,39 0,28 0,2 0,158 0,123 одоз 0,078 0,063 алкшнкн- евых ила стале- алюми- Лкевых 3,Н 1,96 1,27 0,91 отез 0р45 0,33 0,27 0,21 0,17 0,131 0,105 Хи алюминкевых и сталеалюмцйкеоых проводо! ВЛ прк среднем расстоянии между проходами, мч HOG 0,374 0,362 0,349 0,339 0,329 0,318 0,315 0,3 И 0,298 H00 0,389 0,37Q 0,364 0,354 0,343 0,332 0,325 0315 0,3 П 0,304 0,297 1&00 0,4П 0,398 0,388 0,377 0,367 0,355 0,349 0,344 0,339 0,329 0,322 2000 0,48 0,407 0,404 0.395 0,386 0,374 0,368 0,36 0,355 0,347 0,34 2500 0,442 0,417 0,412 0,409 0,399 0,389 0,382 0,374 0,37 0,361 0,364 г X Проводов к к&белеИ провод Проложен открыто 0.31 0,29 0,27 0,26 0^5 0,24 0 23 0,22 0,21 0,21 0,2 0Л9 провод, ь трубах пли кабель 0,07 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,0В 0,06 о,о& OJ06 ¦:""" .: •' •> Размеры к ли дяа- метр Сечение, мм* Я' с хе с Ожидаемая Я' с плотность 1,0 с тока в орд вод вике. 1,5 R' с с А /мм* 2,0 20X4 30X4 30X5 40X4 50X4 50X5 60X5 6 6 8 10 12 14 16 80 120 150 160 200 250 300 19 63 26,27 50.27 78.64 113,1 130,9 201,1 5,24 3,66 3,38 2J0 2,2В 2,Ш 1J7 Полоса прямоугольного сечения 3,14 2,20 2,03 1,68 1,37 1,26 1.06 Проводник круглого сечения 4,20 2,91 2.56 2,24 1,79 1,50 1,34 2,52 1,76 1,54 1,34 1,07 0,96 0,8 3,48 2,33 2.08 1,81 1,45 1,28 1,08 2,09 1,43 1,25 1,09 0,87 0,77 0,65 2,97 2^4 —> 1,54 1,24 — 1.78 1,22 0,92 0,74 17,0 13,7 9,60 7,20 5,60 4,55 3/2 10,2 8,20 5,75 4,32 3,36 2.73 ?23 14,4 11,2 7,5 5,4 4.0 3,2 2,7 8,55 6.70 4,50 3,24 2,40 L92 1,60 12,4 9,4 6,4 4,2 7,45 5,65 3,84 2,52 10,7 8,0 6,3 6.4 4,8 3,2
244 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧРХКОГО ТОКА Защитное 24S * го*; Мощность трансфер матора. кВ-А 25 40 63 100 150 250 Номиналы) ое напряжение обмоток высшего напряжения. 6—10 6-10 6-10 20-35 6—10 20-35 6-10 20-35 6—Ш 20-35 2Т> Ом, пря схеме соединения обмоток YfYn зрно 1,949 1Р237 1,136 0,799 0,764 0,437 0,476 0.312 0,306 ДЛГЯ и Y{Z& 0,906 0,662 0,360 0,407 0,226 0,327 0,141 0,203 0,090 0,130 Мощность траве фор- иатора, кВА 400 630 1000 1600 напряжение обиотск высшего няйряженвв» KB 6-10 20-35 6-10 20-35 е—ю 20-35 20-36 ZT, Ом> пр« езеые соединена* обмоток Y!Yn ОР195 0,191 0,129 0,121 0,681 0,077 0,054 0,051 Wn к YfZM 0,066 0,042 0,027 0,032 0,017 МоЩйос-ть т pa не форматора. кВ'А 160 180 250 320 400 Grav-d соеднвеякя Обмоток А/К„ Y!YU Y/Y» Zt.Oii 0,t65 0,453 0,106 0,254 0,066 Мощность тря ксформаторэ. КВ*А 660 630 750 1000 Схема соеДквеавя обмоток YfYn *!Y* Y/Y* 0,13 0,042 0,109 0,027 , _.-.,...- т-..., ,. г J,., .^,..., . •• •• i-.-.v— =- у,.: ¦ ¦.¦¦ .г •! • -.: '• • % ..'J '. Напряжение сети. В 550/380 Ш/220 220/127 Сопротивление заземления вейтрали трансформатора. Ом Экла валентное (с учетои яедольао* вднвя ест«ствеиныа повторных заэенле- нкй нулевого прокода) 2 4 8 а той числе только искусственных ааэемлнтелеЯ J5 30 60 Сояротввленде повторного ааае^ицекня нулевого пролоДД» Ом дкзцралентцое codpotn и лешм всех повторных ааземлен^б 5 10 20 и том часле сопротаьдеине каж- каждого повторного 15 30 60 Примечание. При удельном электрическом сопротивлении грунта р. 8 которо» располагаютсн заземлитвли, большем 100 Ом - мр допускается увеличение допустимого сопро- сопротивления в 0,0i p раз, но не более десятикратного. \ _ V *пр S 10 IS ZO 15 J, Рнс. ЪЛ%< Замсииость лртедениого сопропнле* имя стальяьис проводников от поверхностно! плот- плотности знать его ддлку н ожидаемое значение силы тока однофазного короткого замыкания /* it А Сечение выбирают нэ условия, чтобы плотность тока U э = 0,5 н- 2,0 А/шмг. Для приб.1кжевных расчетов активное ^с й ннутрепнее индуктивное Xz сопротивления, Ом, стальных проводников также можмо определить в зависимости от поверхностной плотности, А/см, тока ? 3 ^ ^к. з/^' гДе Р — периметр сечения проводника, см. За- Затем по графикам на рнс, 8.19 [8.141 находят приведенные сопротивления /?*Р и лпр и рас- рассчитывают Rc и Хс: Хс = Хлр1с VT/Л где /с —длина стального проводника, см Внутреннее индуктивное погонное сопро- сопротивление медных и алюминиевых про- проводников сравнительно мало (около 0,0156 Ом/км), поэтому орв их использо- использовании величинами Хф н Jfj, t иожно прене- пренебречь в формуле (8.23). Модули полных сопротивлений 2Т обмо- обмоток трелфазиых трансформаторов при вто- вторичных напряжениях 400/230 В приведены в табл. 8,24 [8-2] для масляных и в табл. 8.25 [8.14} для сухих трансформато- трансформаторов. При использовании трансформаторов со вторичным напряжением U$, отличным от 230 В, приведенные а таблицах значе- значения ZT необходимо умножить на коэффи- коэффициент (?/ф/230J. Рекомендуется применять силовые трансформаторы со схемой вклю- включения обмоток «треугольник — звезда» {Л/Уи) при мощности 400 кВА н выше и «звезда — эигзаг> {Y/ZK) пря мощности 250 кВ-А и ниже Допускается устанавли- устанавливать силовые трансформаторы со схемой соединения обмоток «звезда — звезда> (У/Уи) незаниснмо от мощности при усло- ввн соблюдения требовании ПУЭ [8.9] в от- отношении кратности тока однофазного ко- короткого замыкания к номинальному току устройств максимальной токовой защиты [8.14]. Используй приведенные выше расчетные зависимости, с оомощью выражения {8 22) определяют ток однофазного короткого за- замыкания и проверяют выполнение условия (8.21) для выбранных средств автоматиче- автоматической защиты Если условие (8,21) не вы- выполняется, то необходимо увеличить сече- сечение проводников и в первую очередь нуле- нулевого защитного проводника (требования к относительной проводимости нулевого за- защитного проводника изложены в л 8.2) Расчет заземления нейтрали и повторных заземлений. Сопротивление заземляющего- устройства, к которому присоединены ней- нейтрали источников питания (трансформато- (трансформаторов), не должно превышать значения, ука- указанного в табл 8 26 ?8.Н]. Эти сопротивле- сопротивления должны быть обеспечены с учетом ис- использования естественных заземлителек к заземлите лей повторных заземлений нуле- нулевого проводника ВЛ напряжением ^до 1 кВ при числе отходящих линий не менее днух. При этом следует устраивать искусствен- искусственные заэемлители, сопротивление которых приведено в табл. 8>26. На концах ВЛ илн Ответвлениях длиной более 200 м, а также на вводах в здания, электроустановки которых подлежат злну- ленпю, следует выполнять повторное зазем- заземление нулевого провода. При размещении электроустановок, подлежащих зануленяю, вне зданий расстояние электроустановки до ближайшего заземлнтеля повторного зазем- заземления нулевого провода ВЛ или д,о зазем- заземлите ля нейтрали должно быть не более 100 м. Общее сопротивление заземляю- заземляющих устройств всех повторных заземлений нулевого провода каждой ВЛР а также каж- дого повторного заземлите ля не должно превышать значений, указанных в табл, 8,26. Рекомендации по конструктивному выпол- выполнению заземляющих устройств в системе -занулення даны в и 8 2 Проектный расчег заземления нейтрали источника питания и повторного заземления выполняется анало- аналогично расчету защитного заземления элек- электроустановок (см. п 8.3). Защитное отключение рекомендуется при- применять в качестве основной нли дополни- дополнительной меры защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем устройства заземления клк зануления либо если уст- устройство заземления или занулення вызы- вызывает трудности по условиям выполнения илн по экономическим соображениям Уст-
246 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Защитное A *— V —i я \ / Помехи \ / \ 1 Рнс. 8-20. Сгруктурная схема УЗО ройства защитного отключения (УЗО) мо- могут применяться в сетях любого напряже- иня с любым режимом нейтрали. В элек- электроустановках напряжением свыше I к В УЗО целесообразно Использовать для за- защиты от глухих замыканий на землю. Осо- Особенно следует рекомендовать защитное от- отключение к прямененяю в электрау ста ков- ковких напряжением до 1 кВ, когда высока вероятность случгг&когс контектд людей с токоведущами частями. Устройства за- защитного отключения используют в пере- передвижных влентроустановках; в стационар ных, расположенных в районах с плохопро- водящими грунтами; в стационарных, уда- удаленных от нсточпшеа питания влектропри- емннках и потребителях большей кочянал:»- ной мощности, для кагоры* защкгз заку- леиием недостаточно эффективна. Устрой- Устройства защитного отключения используются для ручных электрических машин, кото- которые широко применяются в машинострое- машиностроении. Общая структурная схема УЗО. Все З строятся по определенной схеме, при- приведенной на рис 820 [8.И]. Они состоят нз датчика д, преобразователя Пу канала передачи аварийного сигнала КПАС и ис- педнительного органа НО. На схеме пока- показаны также источник опасности поражения ПОП и помехи, влияющие на работу уст- устройства. В сетяч напряжением до 1 ' кВ в качестве НО применяют коятакторы, маг- магнитные пуекзтвлн, автоматические выклю чатели. Требуемое время срабатывания и ре- рекомендуемые значения уставок УЗО. Устройство, предназначенное для отключе- отключения электроуст анойки при прикосновении человена к частям, находящимся под напря- напряжением, должно иметь такие функциональ- функциональные характеристики, чтобы при его исполь- использовании ток, проходящий через тело чело- человека /&{^/цр), я продолжительность воздей- воздействия тока т в интервале времени до I с не превышали значений, указанных в п. 8J, Исходя нз этого условия, может быть опре- определено требуемое время созбатыазния 0.2 Рас. 6.21, Зависимость додустнмого дли тона о* времени его воздействии УЗО с помощью графика, приведенного на рис. 8.21 [8.11}> и значений, указанных в табл. 8 6 Кроме того, Тс» тр, ср мо;ьет быть приближенно рассчитано [8.1 IJ по извест- известному значению h леи. А, с помощью выра- выражения (8.24) ТТ1 Время срабатывания селективных УЗО, предназначенных для многоступенчатой за- защиты сетей напряжением свыше 1 кВ с изолированной нейтралью, должно быть та- таким, чтобы время срабатывания УЗО, уста- установленного на последнгЛ ступени, на пре- превышало 0,5 с Фактическое время срабатывание V3O считается с момента возникновения аварий- аварийной ситуации до момента прекращения гока во всех полюсах выключателя (ИО), т\ е. тср = tn -f- x9x где Тп — вречя действия при- прибора УЗО, с; тв — время действия выклю- выключателя, с. Время действия прибора УЗО зависят от конструкции датчика, преобразователя и других узлоз прибора, а также от исполь- используемой элементной базы. Как правило, уда* ется получить тв = 0,02 — 0,05 с Вреия действия выключателя t% = тс п+ -\-1т> где Хс.ъ — промежуток времени с мо- мепта подачи отключающего импульса на катушку выключателя до начала расхож- расхождения его контактов, с; тс —время горения дуги между контактами выключателя, с У выключателей напряжением до 1 кВ тс к обычно больше тг & 0,05 с. Однако у быстродействующих автоматов хс » ~ = 0А01 -г- 0,02 с н соответственно т^й^О.ОвЧ- 0,07 с [8,2]. Электрический параметр, несущий инфор- информацию об опасности поражения током, яв- является входным сигналом ддя УЗО, кото- которое сравнивает входной сигнал с уставкой я при достижении ее отключает сеть УЗО наиболее эффективно осуществляет защяту. когда устввка равна величине вводного сиг- сигнала, соответствующей наибольшему значе- значедлительно допускаемого тока, прохо- проходящего через тело человека (Д. д. д.). Уставка бывает нерегулируемой и регули- регулируемой В последнем случае она может быть плавно регулируемой, дискретно регу- регулируемой и комбинированной. Выбор устав- уставки производят исходя из условия обеспече- обеспечения безопасности с помощью расчетных за- зависимостей, связывающих входной сигнал УЗО с параметрами электрической сети я цепи тела человека. Эти зависимости приведены ниже для рассматриваемых типов УЗО. Рассчитанные величины сле- следует скорректировать до рекомендуемых ГОСТ 12.4.155—85 значении. Для сетей с глулоааземленной нейтралью стандартные значения уставок состаялшот; 0,002; 0,006, 0,01, 0,02; 0,03; 0,1, ОД 0р5; 1,0 А (для селективных УЗО еще 2 н 5 А) Для сетей с изолированной нейтралью при выборе уставки следует пользоваться рекоменда- рекомендациями ГОСТ 22929—78*, причем для селек- селективных УЗО рекомендованы следующие зна- значения уставок; прн напряжении сети до I кЗ —0,025 А к свыше 1 хВ — ОД 0 5; 0г75. 1,5 А (ГОСТ 124.155—85) Тяпы УЗО и рекомендации по их приме- применению. По типу входного сигнала согласно ГОСТ 124 155—S5 различают УЗО, реаги- реагирующие- а) на ток нулевой последователь- последовательности, б) на напряженке нуле8ой гтоследо^ Бзгельнэстя; в) на сумму, разкесть, фаэ- ньуе соотношения между тохом и на пряже- няем нулевой последовательности (илн вы- выделенных гармоник напряжения и тока), а также между tokow нлн напряжением ну- нулевой последовательности и фазными на- напряжениями сети; г) иа оперативный ток {постоннный, переменный непромышленной частоты), накладываемый ни рабочий ток электроустановки, д) на напряжение кор- корпуса электроустановки относительно земли; е) на ток утечки. УЗО способны осуществлять несколько видов защиты: I) защиту от глухих замы- замыканий на землю; 2) защиту от глухи* и неполных зауыкаянй на эемлк^ 3) автомн- тнчеекий контроль изоляции, 4) автомати- автоматический контроль цепей заземления и зану- Лени я Для осуществления защиты первого вида иогут быть применены УЗО типов а, бр в, Д, е Для реализации второго вида зашиты следует применять УЗО, реагирующие на ток нулеаой последовательности с усиле- усилением входного сигнал а. Прн соответствую- соответствующей уставке они обеспечивают безопасность прн прикосновении к фазе. Для автоматике* ского контроля изоляции можно применять *ЗО, реагирующие на оперативный ток (г). УЗО второго вида защиты позволяют обес- обеспечить защиту от поражения током при Прикосновении к Аяч* и /•»«л„п«—- правностн Четвертый вид зашиты может быть также осуществлен УЗО, реагирую- реагирующими на оперативный ток (г). Область применения каждого типа УЗО имеет свои особенности Устройства, реаги- реагирующие на ток нуле а ой последовательно- последовательности, могут применяться н сетях любого на* пряжения независимо от режима нейтрали Устройства, реагирующие на напряжение нулевой последовательности» применяют п трехфазных трехпроводных сетях напряже- напряжением преимущественно до I кВ малок про- протяженности с изолированной нейтралью УЗО, реагирующие на напряжение корпуса относительно земли, могут применяться в сетях любого напряжения как с залечлен- ной, так и с изолированной нейтралью. При- Причем, «ли в качестве датчика зтих уст* ройств применено реле напряжения, то об- область использования УЗО ограничена уста- установками с индивидуальными заземлнтелями (на при мер, перед виж н ым н вл ектр оустан ов - ками). Если датчиками яяляются токовые реле, то такие устройства следует приме- применять в электроустановках, корпуса которых изолированы от земли и не имеют между собой электрической связи помимо ев язя через реле. К таким установкам относят, например, ручной электрофнцярованныя ин струмент, передвижные электроустановки УЗО, реагирующие на оперативный посто- постоянный ток, используют в сетях напряже- напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью небольшой протяженности. При этом кор- корпуса .электроустановок могут быть зазем- заземлены или изолированы от земля [3 2]. Ниже рассмотрены некоторые типы УЗО, приведены расчетные зависимости для определения уставок и входных сигналов, показаны способы включения УЗО в сетьр отмечены их преимущества н недо- недостатки. УЭО, реагирующие на ток нулевой после- последовательности- Датчиком в зтих устроиет* вах является трансформатор тока вулевой последовательности {ТТНП). Наибольшее распространение получила конструкция дат- датчика с магнитопроводом тороидальной фор- формы [8.11] Первичными обмотками транс- трансформатора служат фазные проводники, про- пропущенный через окно магннтопровода, вто- вторичная обмотка равномерно расположена на магнитопроводе и нагружена на входное сопротивление преобразователя* На основе общей схемы (см. ряс 8.1) получена схема замещения трехфазной сети с транс- трансформатором нулевой последовательности (рис. 8.22), даГ* и /и — комплексная про- проводимость нагрузки. См, н сила тока в на- нагрузке датчика. А,
248 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Фтжлючсвае 249 гтнп Рис. 8,22. Схем «игещсгац трсхф&звоЯ сети с трансформатором токг нулевой последователь- последовательности (8.7J где /ах ~~ входной сигнал датчика rfpn при- прикосновении человека к фазе, А; к?—коэф- к?—коэффициент трансформации. Входной сигнал датчика с учетом, что YY l П У У У В сети с глухозаземленной нейтралью при Yc^>Ysta't Ye,b* У*>с входной сигнал дат- датчика /^ = /E, Следовательно, датчик можег быть включен а пронодшга, соединяющий кулевую точку источника пнтаняя с землей. Однако при этом защити становится несе- неселективной [8 7] При замыканпн на заземленный корпус электроустановки одной из фаз ее проводи- проводимость относительно земли У», Смт будет определяться сопротивлением заземляющего устройства Rlt Ом (см п, 8 3), тогда с уче- учетом соотношения проводимостеЙ фаз отно- относительно землн н выражений (855) и (8.26) сила входного тока ТТНП = ^€гсН-^^с» может бить рассч1гган формуле Рекомендации по расчету коэффициентов j к а3 приведены в ця, 8.2 н 8.3. Г,, Уе, с) 2v. v 1 При снмиетрйи изоляции» когда К*ра *, ь = ?«, *= ?« и Цс, * ^ ?*, ь — У1Р i? , выражение (8.25) прилет вид 4- В сети с изолированной нейтралью при о = 0 [8.7} (8 26) Если ТТНП установить у источника нн- такня (т. е- при Ye = 0)t то при любом токе /л. проходящем через тело человека, входной сигнал УЗО будет равен нулю По- Поэтому данное устройство может быть при- применено дяя защиты только отдельных участ- участков сети с изолированной нейтралью Кро- Кроме того, уставка УЗО будет меняться прн изменении состояния изоляции В сети с глухозаземленной нейтралью Yt Yh Уставка УЗО !у. А, в этом случае долж- должна удовлетворять соотношению /у ^ С/Пр. или Из этотч> выражения видно, что при сим- петри й нэолннни фаз относительно землн в зоне защиты входной сигнал УЗО при- примерно равен значению тока, ар о ходящего через тело человека, прикоснувшетосяь фазе сети с глухоэаэемлениой нейтралью. Чтобы устройство обеспечивало безопасность при прикосновении человека к фазе, необходимо уставку УЗО принять равной длительно до- допустимому току (см. табл, 8.6). где Uap. дои и 1ь, дип— предельно допустил ые- напряжения прикосновения л ток, проходя- проходящий через тело человека; эти величины за- зависят от времени воздействия тока {см. п. 8.1). В худшем по условиям поражения случае а.х=ъъ = 1, и тогда /7<t/KP юп/R, или /у ^ !К MtnRh/R*. ($.27) Соотношения (&27) и (8.24) позволяют определить уставку и быстродействие УЗО (см. рис. 8.21) по заданному сопротивле- сопротивлению Яз или по известным характер истинам УЗО нзяти необходимое сопротивление за- заземляющего устройства {с учетом требова- требований п. 8.3) Прн замьгааннн фазы на запуленный кор- корпус элентроустановкн ток уставки УЗО не должен превышать 1Ж,Л [8 7J, т. е. /г^/*. э* Совместное применение эанулення и за- защитного отключения позволяет снизить тре- требования к сопротивлению детни фаза — нуль и к коэффициенту кратности номи- номинального тона автоматической защиты (cat, п. 8.4). При выборе уставии УЗО необходимо учитывать помехи 'Например, конструктив- конструктивное несовершенство ТТНП вызывает появ- появление тока небаланса, который с увеличе- увеличением мощности потребителнй растет» Если ток небаланса превысит уставку, защита сработает; произойдет ложное отключение сети. Таким образом, значения уставки ограничены не только сверху, но и снизу. Рекомендуемые значения уставок приведе- приведены выше {см. с. 247). Устройстна с уставкой 10 мА могут с большой вероятностью обеспечивать без- безопасность как при прямом» так н прн кос- косвенном прикосновении человека к гоковеду- щим частям [8.7]. УЗО с уставкой 30, 100 мА также обеспечивают безопасность тгрн прикосновении к токоведущим частям, но в ограниченном днаоазояе опасных то» ков. Устройства с уставкой 300, 500 и 100Q мА эффективны только при1 замыка- замыкании на землю ини на заземленный (эаяу- лелный) корпус, Исследованиями [8JJ уста- установлено, что на машиностроительных пред- пряктнях отдельные влектроустаяовкн ¦имеют ток утечки несколько ампер. Такой ток представляет также пожарную опас- -ность. В этих случаях особенно необходимо применение УЗО с соответствующими устав- -каик. Характеристики выпускаемых промышлен- промышленностью УЗО, реагирующих на ток нулевой последовательности, приведены в табл. 8.27. Способ включения УЗО в сеть особенно важен _при использовании его совместно с зануленнем Рекомендуемая схема вклю- включения приведена на рис> &23 [8.Щ Такое подключение трехфазной нагрузки HI по- позволяет максимально использовать эффек- эффективность УЗО и дает возможность подклю- подключить в зоне защиты однофазные нагрузки #2. Фазные и нулевой рабочий проводники образуют первичную обмотку ТГНП. При такой схеме проявляются одновременно за- защитные свойстна эанулення я защитного отключеывя. При атом снижаются требова- требования к выполнению аануления. К достоинствам рассматриваемых УЗО от- относят возможность использования 8 сетях любого напряжения с различным режимом нейтрвли, способность обеспечивать защиту человека как в случае прикосновения к кор- корпусу влектроустанозкн, оказавшемуся под напряжением, так и при прикосновении непосредственно к фазе сети; высокую* УЗО ИЭ-9813 ИЭ-9814 ЗОУП-25 ЗОУП-25ПЧ * -АЕ-2443 РУД^Об УУД-05-УЗ V3O 10.2 010. П, УХЛ 2 Напряж«4не сети, В 380/220 360/220 380/220 220 380/220 380/220 380/220 220 Частота тока, Гц 50 60 50 200 400 60 60 50 50 С и да боми- дадьного ток л йе бодс« ш 10 25 63 100 100» 260 10 Устзвка защити (прн одкофаэвоЯ утечке ел эемлю), нА 10 10 10 10 30, 100 30, 160г 300 30, 100, 300 10 Время срабатыва- срабатывания защи- защиты, с, я« более > 0,05 0р05 0,06—0,1 0,05 ол 0,06 0,06 0,04 Зявод- «Электро- «Электроинструменту г. Выборг «ЭлектрО" аппаратур я>, г» Гомель Электро- аппарагяый завод гм Днвяогорск Электро- аппаратный завод, г. Каниадн — Мощность обслуживаемой электроустановки не более 5 кВт.
250 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГОКА Защитное 251 Рис. 823. Стен* иней УЗО ш сети с надежность; независимость работы устрой- устройства от сопротивлении заземления и нулевого проводника, Последнее особенно важно при невозможности зззеилнть нейтраль транс форматора, корпуса электрооборудования или нулевой проводник через малое сопро- сопротивление либо когда сопротивление нуле- нулевого защитного проводника превышает нор- нормативное значение [8.2) К недостаткам У 30 можно отнести нечувствительность к сииметричному снижению сопротивления изоляции, относительную сложность кон- конструкции устройств, предназначенных для защиты человека при прикосновении к фазе сети. Устройства, реагирующие на напряжение нулевой последовательности. Они предназ- предназначены для устранения опасности по раже* ни я током при глухом замыкании одной нли двух фаз на землю или на заземлен- заземленный корпус электроустановки Этн УЗО мо- могут при определенных условиях обеспечить защиту qeлoвeкa при прикосновении к фазе сети. Датчик УЗО может быть включен как между нейтральной точкой источника пита- питания н землей, так и между искусственной нейтральной точкой сети и землей [8 12]. В первом случае входной сигнал УЗО рас- рассчитывают с помощью выражения (8,1) при условии, чтоUon =*0» Yd. i=Yd<* =Jfa, a — О, Y<, а + Yi, a = Yn, Y*7b + >Ч Ь = У* (схема замещения показана на рис. 8 24): Следовательно. УЗО должно иметь высокое внутреннее сопротивление, чтобы Уо w 0. Эффективность УЗО выше в сети с симмет- симметричной изоляцией фаз {Ya^Yb^Yc =Y) Рис- &24. Расчетная схем» ШСлючекня ддтчвд* УЗО между нейтральной точюй источник* тита- к эемлеЯ [ВЛ1], тогда Этим выражением можно воспользоваться при расчете уставки УЗО. Если в сети ней- нейтральной точки нет или она труднодоступ- труднодоступна, то для подключения УЗО создают ис- искусственную нейтральную точку с помощью трех одинаковых проводим остей 2/f,, r=Y_d2— = Y4ti**Y<i, соединенных в звезду {см. рнс~8.1) Между нейтральной точкой иэем- лей в большинстве случаев включают об- обмотку влектромагялтного реле (Ун,])- Его контакты включают в цепь управлении ис- исполнительного органа. Следует отдавать предпочтение полупроводниковым бескон- бесконтактным элементам с релейной характери- характеристикой. При необходимости можно исполь- использовать усилитель входного сигнала. Воз- Возможные варианты исполнения фильтра ну- нулевой последовательности приведены на не 8,25 [8 21 Входной сигнал устройства, может быть рассчитай по формуле Следовательно, до прикосновения чело- человека к фазе (Yh = 0) входной сигнал бу- будет отсутствовать {U*t i ~ 0). Для получе- получения высокой чувствительности желательно использовать иизкоомный датчик* Однако при этом снижается общее сопротивление фаз относительно земли, что в сети с изо- изолированной нейтралью недопустимо по со- соображениям безопаености. Полная проводи- проводимость датчика УЗО к нагрузки для схемы, приведенной на рис, 8.26 [8.12]: Наибольшей, чувствительностью этот дат- датчик будет обладать при условии резонанса Рис. 8.25. Некоторые фндцт^ы вагтрлжевшг нуле- а — вольтметры; 6 — ляитты накаливания; жонненс агоры, ? — реэясторы. б — иые лаыпы; е — трансформатор йапртженыя Сопротивление Д* выбирают таким, что- чтобы при прикосновении человека к фазе ток через него не превышал предельно допусти- допустимых значений (см. it. 8J). Выбор уставкк УЗО сводится к опреде- определению значения UOt при котором должно произойти отключение сети При этом С/о находят для свучая двойного замыхания на землю, например, фаз А я Ct так ник U& меньше, чем прн однофазном замыкании [821 тогда + aG")!CY + Уо + G' + G Т 'S//SS У нп яудевей 10С1вдояттелыосг«: С — емкость датчика: L — нидуктнваость; #гм— соцротяшение нагрузки датчика; Z— комддексные сосгротявленЕ» вэолйднн фаз; /?ft— con рати эле- пне тела где G* и G" — проводнмостн замыканий на землю фаз Л к С, См. Полагая, что 3K-J-' получим, со- согласно [8.2], наименьшее значение Uo, рое следует лрниять за уста]акуг т. е. U 51/ Напряжение срабатывания, В, реле УЗО \, где Zp и полные сопротнвлевчя обмотки ^^л^ н фильтра нулевой последовательности, Ом» Достоинства рассматриваемых УЗО — простота слемьг н надежность срабатывания прн глухих замыканиях на землю, а также при переходе на защищаемую сеть высшего напряжения трансформатора Недостатки — неевлектнвность дейстния, нечувствитель- нечувствительность к симметричному снижению сопротив- сопротивления изоляции фаз, возможность ложных отключения прн больших сопротивлениях реле и фвльтров, отсутствие самоконтроля исправности [8.2]. Устройств реагирующие на оператор- операторный ток. Оперативный источник ннтания может быть включен между искусственной нулевой: точкой сети и землей (см. рве. 8Л). Проводимости Yd, h Yjy * Yd, i следует вы- выбирать такими, чтобы они не пропускали ток от источника пнтнння сети и п pony ска- скани оперативлыи ток (постоянный нли пере- переменный). При использовании источника пе- переменного напряжения частота оператив- оперативного тока должна отличаться от промыш- промышленной частоты. Входной ентиал УЗО, со- согласно [8Л1], может быть вычислен по фор- формуле = 1 В этом случае к /о
352 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Ylf Y*, Y^, Y*> Y* — проводимости, зна- значения которых определяются по формулам C 2)-(8 6). При ХаГ^^ь":==-с=^-4 Х<*>*~—а*2 = — Ydt3 = Ya выражение (8.23) принимает следующий вид: у — для огр^нячення утечки в землю перемен- переменного тока. Сила постоянного оперативного тока, А, который проходит в цепи: где Яд — суммарное активное сопротивле- сопротивление дросселей н обмотки реле, Ом; /?» = I - -ЬЗК Г„ + ЗУ +J»G>, i + 31 Для улучшения характеристик защиты не- необходимо, чтобы значение У_л для токов промышленной частоты было иалб. Тогда первое слагаемое в выражении (8.29) мож- можно не учитывать: X X C Y_d + ЗУ + Г*) {У*, t 4- 3yrf) - 9Г (8.30) ' if, I ™ — ^оп X к X (8.31) Чувствительность УЗО зависит от соотно- соотношения проводнмостей Y^, Y й _Кц, T. Выра- Выражения (8 30) н (8 31) позволяют рассчиты- рассчитывать УЗО, реагирующие и а оперативный ток и напряжение [8.11). Принципиальная схема устройства, работающего на постоян- постоянном Оперативном токе, приведена на рис. 8 27 [8*2] Датчиком служит реле РТ с малым током срабатывания, Трекфазный дроссель ДТ предназначен для получения нулевой точкя сети. Дроссель Д необходкм ////// /// Рис. 8,27. Прннцнваяыга* схема УЭО, работ*** щего аа оператвлном постоянном токе (ШГ —от- (8.29) =¦ RR**f(R + ?**) —эквивалентное актив- активное сопротивление изоляции фаз относи- относительно земли (Rat Rb> Rc)> Ом, здесь R -= = {URa + ]/Rb + \iRc)-\ Ом; ^з-—со- ^з-—сопротивление замыкания одной» двух или трех фаз (в Данном случае одной фазы ^4) на землю нли на корпус электроустановки, либо и результате прикосновения к фазе человека {в последнем случае R** — R) Исходя нз условия /»=/*,*<>« (см. п. 8.1)> определяют минимально допустимое сопро- сопротивление изоляции сети ?э. дпш Уставкой в данном случае будет иеноторое значение эк- вннвлеитного сопротивления Я». ус». Ом, при котором выполннется условие R* усг> > Ят.ло^ В случае прнкосноневня человекл к фазе сетнф согласно [8.2], Я». /i + ) Сила тока срабатывания рснет А [8.2} *ср ^= и<* Эта зависимость позволяет выбрать напря- напряжение оперативного источника питания U*n, В, сопротивление датчика (активные сопро- сопротивления ДТУ Д и обмоткл РТ), установить ток срабатывания реле /сР, т. е. данные, необходимые при проектировании УЗО Достоинства этих устройств — обеспече- обеспечение высокой степени безопасности и воз- возможность самоконтроля исправности. Недо- Недостатки — сравнительная сложность уст- устройств, поскольку требуется источник опе- U3Horo тока и ьеселективиость работы 82]. Устройства, реагирующие на напряжение корпуса электроустановки относительно земли» Схемы УЗО этого типа представле* ны на рис. 8.23 [8.14]. В качестве датчика может быть использована обмотна реле напряжения нли токового реле. Датчик включают между корпусом защищаемой электроустановки и вспомогательным заэем- лителем (рис. 8.28, а и б) или в рассечку нулевого проводника (рис~ 8.28, а). Включе- Включение может быть непосредственным или через трансформатор, или на выход усили- усилителя. Всломогательяый заземлитвль должен р ЛВС АЬС /&^ Pic. S.2B. Схеми УЗ О. ркрукиц»^ а — во напряжение корпуса мектроуспиойкд of Мосителъво землв; 5 — bi так яамыканал и* аем- дю с иключениеи д&тчняь УЗО в рассечку за- заземляющего проводника; в —то же с включением датчика а расемку яул«аого ороьодикхв! КМ-*• катушка иагяиглого пускателе; W/7 — его ков- тасты? /С — топка контроля кспраниости УЭО: /С/Г — кагушка ре.« капряженил; P/f — его кон- тахты; #э~ сопротивление аащнгного ааэ =¦ ле- лени рт; Яй д—сопротивление вевомогатедыоро аа- аемлеяня; КТ — катушкд тохсмого рсл«; РТ - его контакты быть размещен вне зоны растекания тока с основного заэемлнтеля (см. рис. 8.28, д) или эаземлнтелей нулевого проводника сети. УЗОГ s которых в качестве датчика ис- используется обмптка рене напряжения, уставку иусг< Вр определяют согласно [8.2J с помощью соотношения tf выбрать тип реле, по табл. 8.28 опреденить Z^ рассчитать по формуле (8,32) ?/„ н на* строить рвле на $то напряжение. Достоинство данного устройства —про- —простота схемы. Недостатки — необходимость но вспомогательном ааэемли-геле непостоян- непостоянство устаакя пря нзмечении Rtiit несенек- тивность работы в случае присоединение корпусов к одному эаземлитслю, отсутствие самоконтроля исправности. УЗО, в которых в качестве датчика ис- используется обмотка токового реле {см, рас. 8^8,5 и $)р уставку —ток А, при включении обмотки рене в рассечку зазем- заземляющего проводите* (см. рис. 8.28 6) деляют [8.2] из урдэнеияя f p. дол/(<Х(С?«). Напряжение срабатывания рвле. В, (8.32) где Zp—полное сопротивление обмотки реле напряжения, Ом (табл- 8.28); /?¦ 3 — сопро- сопротивление вспомогательного эзземлнтеля, Омт Если при прикосновении к корпусу элек- электроустановки человек находится вне поля растем а шя тока с эаземлнтеля а при атом сопротивление обувя и сопротивление осно- основания, на котором он стоят, малы, то можно принять &j = a* — I. Выражение (8.32) при известных параметрах реле по- заоляет найти максимальное значение R% 9r при котором обеспечивается защитное от- отключение. Когда зедано R*, 3t необходимо где ?р — комплексное сопротиэленне обмот- обмотки реле тока, Ow; ^ — сопротивление за- заземления корпуса электроустановки, Ом. Если можно принять cti = оь— 1, то i уст — UpV доп/1 Zp -\- R31 ^ Уставка рвле дли схемы с включением обмоткл реле в рассечку занулягощего поо- водянка (см, рнс. 8,28ti) 1^ < и*. я, где ?—коэффициент запаса (ft, = о,5-нО7) у 1^?- с^ла тока срабатывания реле, А, /ср — 1уст. По рассчитанному значению LD выбирают тип реле (табл. 8.29). Достоинства данного УЗО — простота конструкции, возможность обеспечить селек- селективность отключения при отсутствии ме- металлической связи между защищаемыми корпусами. Недостатки — отсутствие само- Первый диапазон Второй диапазон Длктелъно допустимое сонротнэленне обмоткн реле Допустимое напряжение, В обиоткн реле Р* 63/60 53/60Д 53/200 38/400 16^30 15-30 50-100 106—200 33 33 110 220 660 1620 7J20 24700 30—60 30—60 100-200 200—400 66 66 220 440 1400 15 960 57 200
254 ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Р 'О Тип тохояогя Ток срабаты&аикя реле. А» прк соединении вату щек реле после до» ательно РТ 40/0р2 РТ 40/0,6 РТ 40/2 РТ 40/6 РГ 40/Ш 0,05-0,1 ОДб—0,3 0,5-1 1,6-3 2,6—6 Тип токового реле РТ 40/20 РТ 40/50 РТ 40/100 РТ 40/200 Ток срабатывания реле, А при соединении катушек ЗАЩИТА ОТ А--!?ХАН:пгСлОГО ТРАВМИРОВАНИЯ параллельно 5-Ю 12,5-25 25-50 50 — 100 10-20 25—50 50-100 100—200 контроля исправности, отказ в работе при обрыве в цепи заземления или зануления с одновременным выходом из строя и этих видов зашиты, нарушение селективности ра- работы УЗО при наличии металлической свя- связи между защищаемыми корпусами, невоз- невозможность включения реле в рассечку зазем- заземляющего проводника при непосредствен кой электрической связи корпуса с заземлен- заземленными иеталлоконструкциямн. Источником травм на предприятиях ма- машиностроения могут быть: движущиеся машины и механизмы, незащищенные по- подвижные элементы производственного обо- оборудования, передвигающиеся изделия; заго- заготовки, материалы, разрушающиеся кон- конструкции, острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок, инструментов и оборудования, а также па< денне предметов с высоты. ектной документации либо стандартизованы в рамках ССБТ. Вопросы проектирования предохранительных а тормозных устройств, подробно рассмотрены в работах [9 3; 9.6— 9.8; 9Л0—9Л4], а систем автоматизирован- автоматизированного контроля сигнализация н дистанцион- дистанционного управления —в работах [9.5; 9.7; 9.9; <U. SUSOP МАТЕРИАЛОВ W РАСЧЕТ ЗАЩИТНЫХ с?ед:тз Классификации средств коллективной за- защиты работающих от воздействия механи- механических факторон н соответстнии с ГОСТ 12 4.125—83 приведена на рис, 9Л> а общие требования к средствам защиты определены ГОСТ \2A.Q\\— 87. Здесь рассматриваются оградительные средства защиты от механического травми- травмирования, используемые на этапе эксплуата- эксплуатации пронэводстннниого оборудования Коя- струнцин средств защиты, являющиеся составной частью машин и агрегатов» нор- нормализованы в райках соответствующей про- В соответствии с ГОСТ 12^.003—74* «ССБТ- Оборудование производственное. Обише требования безопасности» движу- движущиеся частя производственного оборудова- оборудования, если они являются источником опасно- опасности, должны быть огражднкы, за исключе- исключением частей, ограждение которых не до- допускается функциональным их назначением, В качестве оградительных устройств ши- широко используются защитные экраны, щиты (щиткя), козырьки, кожуха. Они выполня- выполняются из металла, властмасс, дерева и мо- могут быть как сплошными, тах н сетчатым^ Защитные экраны обычно выполняют э виде пзраллеленнледов, каждая грань защиты* 1 I ! 1 ! к % 1 а. * >¦ «а 1 1 1 я, S ¦а 5* 1 1 а S Км ЛесшАяк Ш аи я гП+шгТт rnu«ngi№il кипяти п?
256 ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ к«герна*ов м расчет атщитньгх ограждений 267 Рве. 9J. Схем» * опредедеяяю шеоты (отиосд) — ограждение; 2 — опасны ft которых представляет собой пластину с жесткой заделкой с помощью болтовых со- соединений или сварки по периметру. Воз- Возможны сетчатые ограждения, Зоны безопасности для работающих с уче- учетом использования ограждения должны со- соответствовать зонам досягаемости мотор- моторного поля по ГОСТ 12,2,032—78 и ГОСТ [2 2.033—78. Минимальную высоту ограждений типа барьеров, препятствую- препятствующих попаданию работающих э опасную зону» выбирают н зависимости от высоты расположения опасного влемента и расстоя- расстояния между огражденном и опасным элемен- элементом (рис. 9.2 и табл. 9.1). При использова- использовании ограждения заданной высоты по табл 9.1 находят потребное расстояние от него до опасного вленекта. Hi „Он Я El И К 5 u ч s ы 2600 2400 2200 2000 iaoo 1600 1400 1200 1000 600 600 400 200 Высота 2400 100 — — — _ — <^_ <^_ — —- 2200 100 100 260 — <^_ <^_ — •^— защитного 2000 100 100 350 360 •^ __ <^_ — _ — 100 150 4О0 600 600 500 100 — — ограждения: а. 1600 100 150 500 600 900 900 300 500 300 __ 1400 100 200 500 700 900 900 900 900 900 600 — — 1200 100 200 600 000 1000 1000 1000 1600 1000 900 500 300 200 VII 1600 к менее 100 200 600 1100 1100 1300 1300 1400 1400 1300 1200 1200 1100 Материал Оргстекло Оргстекла <UI - 1 * Оргстекло «2-55» Сталь Сплавы алюминия ?. МПА. 2,7 • 105 2,9* 10s 3,6.103 B,0-2,1I0» G,0-7 Л) Ю< [01. МГТа 120 140 140 140— 230 46-77 0,3 0рЗ 0рЗ 0р24- ОР28 0,32 Выбор материала и толщины экрана за- зависит от величины динамических нагрузок, действующи* на экран. Так, на металлоре- металлорежущих станках на защитный экран может ударно воздействовать элементная струж- стружка* в также режущий инструмент прн его вылете вследствие плохого крепления или разрушения, на испытательных стендах — испытуемые образцы, увлы, элементы стен- стенда. Экран может разрушиться вследствие возникающих нэгибных деформаций либо может быть «прошит» насквозь стружкой илн подобным ей элементом. Определение толщинм сплошного экрана А прн изгкбном воздействия на нето венется по методике [9.2] для наиболее опасного случая —удар в центр экрана. При этом прочность экрана должна ^соо^тствовать условию [а] > ow где [а) — допустимое напряжение на изгиб материала зкрана, Н/м2; <ь*1 — действующее эквивалентное напряжение на изгиб материала экрана, Н/м'; <г* — напряжение н? изгиб б направлении по высоте экрана, Н/м2; (9.2) f, — напрязкенне на изгиб в направлении по длине экрана, Н/м2; \i и ? — соответственно коэффициент Пуао сона и динамический модуль упругости ма- материала экрана, МПа (табл. 9.2); вд и fy — деформации по осям х и у> рассчитываемые при ди- ди* Рис 9.3. тааж аащятаог» 1 — фланец; 2 — подишиннх; $ — пята шаровая* — стойка; 5 — инкт; 6 - кронштейн, 7 — шаро- & шарнур; 8 — рамка по формулам 19.1]: 2bzP cos *^ ( 1 cos (9.4) P — динамическое воздействие H P =^ 2P где m — максимальная масса элемента, лет которого возможен, кг: v — скорость элемента в момент удара, м/с (ь первом приближении пр к ни мается равной макси- максимальной скорости элемента либо окружной скорости сращения объекта, или макси- максимальной скорости резания); f = //0^Bpe. ыя соударения элемента с экраном с /— расстояние от влемента до экрана чальный момент, м; Pct —значение ческого воздействия на экран, Н; соответственно высота и длина Определяются размерами зоны с учетом конструкции ограждаемого обору- оборудования. г* Применительно к имеющийся конструк- Ш*ям ограждении типа защитных козырь- козырьков Нлн щитков (рис 9.3) может быть ис* пользована еяелующая методика повероч- поверочного расчета на прочность [9.6]. Нз условий прочности должно выполняться условие в стати- статиа, Ь — экрана м; опасной зоны алии < [о], где сХдИ11 — напряжение намической нагрузке, Н/м* Oi™ ; здесь aqT—напряжение прн статичесиой на- нагрузке, Н/м2; *дми —динамический коэффи- цмеят, Динамический коэффициент подсчитывав ется по формуле 'дин V (9.6) где g — ускорение силы тяжести, и/с2; Ост — статическая деформация от силы mq мг к — коэффициент приведения; в первом приближении может быть принято k = 1/3; Af — масса Ограждении, кг; /п — масса уда- ударяющего тела, кг. Значение статической деформации с уче- учетом многообразия способен крепления за^ щитного козырька определяют эксперимен- экспериментально путем нагруження передней его кромки силой tng * (в точке, делящей ши- ширину щитка пополам). Для исключения «прошив а нкя> защит- защитного экрана должно выполняться услоние р < Vo, (9.7) где со—минимальная скорость, с которой элемент массой т <прошнвает> экран [9,4]; 1>0 = ЭДА{Л/т)л]1", (9.8) где d и т — размер и касса вылетающей стружки; ооределяются в каждом конкрет- конкретном сну чае с учетом обрабатываемого ма- тернала, параметров резания, типа режу- режущего инструмента я условий его заточки; наличия и типа стружколомателя; Л —тол- —толщина экрана, л — показатель степени, учи- учитывающий толщину экрана, обычно л = 2; § — коэффициент, значение которого прини- принимается для пластиков равным ЬЫО8, для металлов 1,23- \0Т [9.4] Варьируя значения к по формуле (9.8). определяют значение vu и производят его сравнение со значением фактической скоро- скорости соударения v. В качестве расчетного принимается наименьшее Значение толщины экрана» прн котором ныполняется условие (9_7), По рассмотренной методике может быть проведен также расчет толшины ограждений типа щитов и экранов-ко- экранов-кожухов. Сетчатые оградительные устройства при- применяются только при отсутствии вероятно- вероятности динамических воздействий на защитный экран. Расстояния от опасного элемента ¦ Возможно нагруженне единичной либо любой другой силой тяжести Р^^ Полу- Полученное в этом случае значение статиче- статической деформадни корректируется пропор- Пионально -¦ ¦
258 ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ Огрлдтльные устройства кузиечно-прессоиого 259 оборудования до ограждения установлены ГОСТ 12.2.062—81* и составляют; Наибольший диаметр окружности, вписанной в отверстие решетки- (сетки), мм До 8 Безопасное расстояние, мм, не ме- менее * + . * 15 В соответствии с ГОСТ 12.2.009—80* должка ограждаться зона обработки уни- универсальных станков при обработке загото- заготовок диаметром до 630 мм включительно; универсальных фрезерных станков с кре- крестовым столом, зубооСрабатывающих стан- станков и шлифовальных станков, кругло пиль- пильных и ленточных отрезных станков (нера- (нерабочая зона режущего инструмента). Защитные экраны металлорежущих стан- станков должны защищать работающего от от- отлетающей стружки н см эзотуоох лаж даю- даюА-Л щей жидкости; иметь массу не более 6 кг и крепление, не требующее применения клю- Св. 8 до 10 Св. 10 до 25 Св, 25 до 40 15-35 35-120 120—200 чей и отверток {защитные устройства от- открывающего типа должны при установив- установившемся движении перемещаться с усилием не более 40 Н); быть жестким, для Чего выполняться из листовой стали толщиной не менее 0>8 ми, листового алюминия тол- толщиной не менее 2 мм или прочной пласт- пластмассы толщиной не менее 4 ым. Смотровые окна в защитных экранах на станках, работающих лезвийным инструмен- инструментом, необходимо изготовлять из б^эосколоч- б^эосколочного трехслойного полированного или пло- плоского закаленного полированного (ГОСТ 6727—88Е) стекла толщиной не менее 4 мм. Возможно использование другого прозрачного материала, не уступающего •тЛ по эксплуатационным свойствам, указан- указанным выше Защитные экраны не Должны ограничи- ограничивать технологические возможности станка и аызывать неудобства при работе, уборке, наладке, а также приводить при открывав нни к загрязнению пола смаэочяо-охлаж- Рвс ЯЛ. Згщктжае огр*жде»е фре&вржых станке* моделей вНЮ. 8MW, 6Н80Г, вМ80Г> бпво* 6М80Ш, (Z=«U8 им; Я=-ШТ3 ни), «ML вЦв1Г, №ЫА (L—]73 тН] Я-27ft кмК вН$2, вГ32т «М82ГВ, 8Н82Г, t омагг, ввк и—im «к; //—аи км)» «нм, ен«г, вмвз; «мадг> вмадш (i-iss ым, я-+п км) Pic ».«. Защмгкое ограждеаие фрезерных стжнксв **Оде«Й «1>62 5Р82ГР 8М83, ЙР83Г. №82ШТ БРвЭШ: В>& Защитное ограждение фре- фрезерных станко! наделен 075. в75П 8А75В <?=*Э6 мм; Я—МО мм- 1 = 305 мм; ij —100 мм; *2™51() м»<; macct 23.7 кг)» 8Л75П {L — m* им; t=-W3 мм; ijalSO mm; <2^wv vh; масса 29,8 кг); §79 <1=*?06 ммг «=в340 nk; UW км; 4= 1п=580 мм; Масса 2Я,2 дающей жидкостью. При необходимости за- защитные экраны следует снабжать рукоят- рукоятками, снобами для удобства открывании и закрывания, снятия, перемещения и уста- установки. Крепление защитных устройств должно быть надежным, исключающим слу- случаи сам о открывания. Толщины защитных ограждений из раз- разных .материалов и ах схемы для разных типоразмеров шлифовальных кругов за- заточи ых станков определены ГОСТ 12.3-028—82* в зависимости от рабочей окружной скорости. Защитные экраны некоторых типов металлорежущих станков показаны на рнс. 9.4—9,6. 4. ОГ? \ДЦТЕЛЬНЫ? —петля; 2 -~ кролштсЙн; J — смотровое — шторка V? ШТАМПОВОЧНОГО В соответствии с ГОСТ 122.017—85 при управлении рабочими режимами кузнечно- прессового оборудования одной рукой или педалью применяются защитные устройства рабочей (опасной) зоны. Когда для за- загрузки заготовок и удаления готовых из- изделий применяются приспособления или средства автоматизации и механизации, ис- адючающие необходимость внода рук опе- оператора в опасную зону, а также когда удержание заготовок осуществляется обей* ми руками вне опасной аоны, дооускается работа без защитных устройств. Все открытые движущиеся н вращающие- вращающиеся части оборудования, расположенные на высоте до 2S00 мм от уровня пола, если ой и являются источниками опасности р дол- должны быть закрыты сплошным или сетчатым
260 ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧР.СКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ 10 им, за исключением мест, которых не допускается их функциональ- функциональным назначением. Рабочая зона также под* лежит ограждению. Ограждения подвешивают на петля^ шар- шарнирах и т, п.; допускается глухое подвеши- подвешивание (на болтах, шпильках и т. п.) при Калинин в Ограждении окна с подвижной крышкой для доступа к частям, требующим обслуживания (при диаметре окон менее 30 мм установка подвижной крышки не обязательна). Ограждения массой более 5 кг должны кыетъ рукоятки, скобы н другие устройства длн их удержания яра открывании или съеме. Ограждения могут быть стационар- стационарными и подвижными [9.13}. Стационарные ограждения исключают возможность проникновения в опасную аону во время хода рабочего органа. Они изготовляются нз листовой, полосовой ста- стали толщиной 0,5—1,5 мм, нэ прозрачной небьющейся пластмассы или в виде решет- решетки из металлических прутков диаметром 6—8 мм. Допускается изготовление нэ сет- сетки или материала с отверстиями, но при этом расстояние от движущихся деталей до понерхиоств ограждения должно соот- соответствовать требованиям ГОСТ 12,2.062—81* «ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные»» Схемы стационар- стационарных неподвижных ограждений зоны обра- обработки приведены ва рис. 97 и 9,8. Ограждения. закрывающие кузиечно прессовые машины целиком, применяются для машин-автоматов. В этом случае появ- появляется возможность одновременно решить проблемы зашиты от шума. Для этого стенки ограждения должны иметь достаточ- достаточную знукоизоляцкю, а изнутри ограждение должно быть облицовано звукопоглощаю- звукопоглощающим материалом. Сборочный чертвж раз- раздвижного ограждения к холод новые ад оч- очному автомату приведен на рис. 9.9. Раз- Рис 9,7, Уимверс»лыю« ¦сводмгжыю огряждевде ошюяо! аокн одностоечных прессов: — стоит пресс*; 2 — плкта аресса; S — рныегяк: 4 — горн- эонтальвые тжгв; 5 — втулки; б — вертикальные тягк; 7 — кронштейны Оградительные устройства меры ограждения в плане L ц Bt а также его высота Н определяются габаритами холодновысадочных ав- автоматов. Расстояние от внутренней поверхности Ограждения до контура оборудования должна быть ае менее 50 мм. Толщина стенки: ограждения Ло рассчитывается по стандартной ме- методике [3.7], изложенной в гл, 4 спра- справочника. Подвижные ограждающие устрой- устройства могут быть с приводом от рабо- рабочего органа, с индивидуальным н руч- ручным приводом. Подвижные устройства с приводом от рабочего органа при- применяют при штамповке детален иэ штучных заготовок. Допускается их использование при штамповке нз полосы, ленты и листа. Такие уст- устройства в зависимости от харак- характера движении делятся на четыре группы [9.13]: движущиеся син- синхронно; движущиеся с опережением хода рабочего органа; комбиниро- комбинированного действия; отводящего дей- действия. Устройства, движущиеся синхронно с ра- рабочим органом, рекомендуется применять для зашиты штампового пространства за- закрытых механических преесов, имеющих ход ползуна более 500 мм При ходе рабо- рабочего органа решетка перемещается на ве- величину хода ползуна со скоростью, равной его спорости. . Устройства, движущиеся с опережением хода рабочего органа, целесообразно при- Ул?^4 пРессах* имеющих ход ползун* 400—5У0 мм н «тело ходов ползуна не бо- более IG в минуту. С увеличением числа хо- ходов увеличивается скорость движения ре- щетки, что может привести к травмирова- травмированию оператора самой решеткой. Устройства комбинированного действия состоящие иэ рычажных систем и решеток* совершающих сложное движение (вверх! вниз н в сторону рабочего), рекомендуется применять на прессах с ходом ползуна не менее 200 мм. Решетка в зависимости от соотношения плеч рычагов может переме- перемещаться: с различными опережениями хода ползуна. Типовые схемы рассмотренных ви- видов защитных отра ж дающих устройств представлены на рис. 9 10—9.12- Устройство отводящего действия состоит из решетки, движущейся по дуге от верх- верхней части штампов к нижней, и системы рычагов, приводимых в действие ог ползу- ползуна. При своем движении решетка может отводить руки работающего и надежно за- Крылатъ рабочую зону раньше, чем произой- произойдет смыкание штампа. Такие решетки сле- следует применять на прессах с ходом ползуна 400 мм. ' <И5ооуд<«ааая 261 Рис 9.& зоны двутстоечных прессе»: 1 — нэирапляющве; 2 — колонка плащ ограждение оивевой регулировочные; 3 — под- К устройствам отводнщего действия от- относится так называемые руко- и корпусоот- водчиня, которые состоит иэ решетки, при- приводимой и действие от пол.у::^ че^з си- систему рычагов. При опускании ползуна вниз решетка совершает дннжечне в сто- сторону рабочего и вынуждает его отходить назад, что вызывает повышенную утомляе- утомляемость рабочего и боязнь травмирования са- самим устройством, поэтому эти устройства являются морально устаревшим средством защиты н рекомендуются для использова- использования в исключительных случаях, когда нет возможности применить более эффективные современные средства защиты (рис. 9.13 и 9.14), Подвижные защитные устройства с инди- индивидуальным приводом являются наиболее перспективными средствами защиты, отве- отвечающими современным эстетическим, эрго- эргономическим и техническим требованиям без- оласноетк. По принципу действия и харак- характеру защиты данные устройства подобны устройствам с приводом от рабочего ор- органа и отличаются тем, что подвижный эк- экран (решетка) связав с системой управления и приводится в действие от инднниду- ального привода (например, нненмоцинвн- дра). Такие защитные устройства обеспечи- обеспечивают защиту опасной зоны при совершении прессом 50 одиночных ходов в минуту и более, что невозможно при использован ни конструкций защитных устройств с приво- приводом от ползуна; не загромождают рабочее пространство и не затрудняют установку и снятие инструмента. При отключении влектро- или пиевмоон* TQUUD
262 ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ Защитные ограждены* д*рееообрабдты««*щих станков 263 А-А Ряс BJ. Раэдвяшвое шуноглушащее ограждение хадедиояысадочинх отомато»: /—-передняя стенка: 2, 3 —корпус; 4 — агдвнн стенка; 5 — направляющ к А рельс Рис- 9.10. Подвижно* ограждение с двойной 6jo«npo»*oft муфты включены а: 1 — поворотная шпонка, 2 — основная собачка вклк><гення. 3—собачка электромагнитной блоки- блокировки; 4 — элентремйгяитное блокировочное уст- роЗствОр 5 — груз, 6^ решетка защитных устройств перекрывают рабочую зону подвижным эк р аи ом р предотвращая тем самым доступ рук работающего в опас- опасную зону. В случае сдвоенных (повторных) ходов ползуна такой экран будет нахо- находиться в защитном положении и тем самым исключать травмирование оператора. Схема подвижного защитного устройства с элек- электрод невиатически* управлением приведена на рис 9.15. Подвижные защитные устройства с руч- ручным приводом по принципу действия и ха- характеру защиты подобны устройствам с при- приводом от рабочего органа и устройствам с индивидуальным приводом и отличаются тем, что подвижный экран (решетка) при- приводится в действие вручную. Устройства с ручным приводом целесообразно приме- применять на машинах с небольшими усилиями, при небольших габаритах н массах подвиж- подвижного экрана. Во всех случаях, когда возможно приме- применение устройств с индивидуальным приво- приводом взамен устройств с ручным приводом предпочтение отдается первым, так как при- мененне устройств с ручным приводом спо- способствует утомляемости оператора. ъ.Ъ ЗАЩИТНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ В соответствии с ГОСТ 12 2,026 0—77* деревообрабатывающее оборудование долж- должно иметь предохранительные и оградитель- оградительные устройства, исключающие: опасное со- соприкосновение человека с движущимися элементами и режущим инструментом, вы- вылет режущего инструмента или других де- деталей; выбрасывание движущимся инстру- инструментом обрабатываемых заготовок и отхо- отходов; возможность травмирования людей при установке и смене режущего инстру- инструмента; возможность выхода за установлен- установленные пределы подвижных частей оборудо- оборудования (кареток, салазок, тележек. рамок, столов, суппортов). Рабочая часть режущих инструментов (пил, фрез, ножевых головок и т. п.) долж- на закрываться автоматически действую- действующим ограждением (рис, 9 16—9.18), откры- открывающимся во время прохождения обраба- обрабатываемого материала или инструмента только для его пропуска на величину, со- соответствующую габаритам обрабатываемого материала по высоте и ширине. Неподвижные ограждения допускается применять в тех случаях, когда они исклю- исключают возможность сопри ко снове кия станоч- станочника с приведенным в действие режущим инструментом Такого рода ограждения (в том числе нерабочей части режущих инстру- инструментов) могут одновременно использовать- использоваться и как приспособления для улавливания и направления отходов, и как устройства для их удаления, а также как шумоглуша- щне конструкции. Ограждения механизмов и узлов, перио- периодически переставляемых и регулируемых, должны Сыть открывающимися на петлях или легкосъекнымн, устанавливаемыми н открываемыми без применения специальных инструментов. Ограждения режущих ин- инструментов, которые необходимо открывать или снимать для за немы и правка инстру- инструмента, должны быть сблокированы с пус- пусковыми и тормозными устройствами. От- Открываемые или легкосъемные ограждения цеемых, ременных, зубчатых и фрикцион- фрикционных передач ведущих и ведомых звездочек цепных конвейеров должны быть сблокиро- сблокированы с пусковыми устройствами. Блокирующее устройство должно исклю- исключать возможность пуска оборудования при незакрытых или снятых огоажвенияу ri
A - A ограждения лергвоовраблтыва.ющнх 265 6-Б Рис. 9.11. Коибнлироваоно* ограждение опасной зоны пресса: / — откидывающаяся решетка; 2 — конеч- &ыА выключатель; ,3 — криэоиишный вал; 4—Передний щиток; 5» S — рычага; 6. К 9, Л>—йижяяя. верхняя, лепан, велодаиж- ная решетки, //—стержни; /Г. /? — кроя- штейны: /5 — подзушкя; /5 — оси: 16 — упор, /7 — одиололостной цилиндр, /Я — шток пне&моцвлиндрд Рее. 9.13, Рувоотводчмк для одвостоечвых прес- прессы: / — рукоотводчак; 5 — двуплечий рычаг; ^ — ре- гулнроаочняя планка; 4 — кроашге&в печявать полный останов двигателей при- приводов в случае открывания ограждений или ях частей нлн исключать открывание ограждений во время работы. Для наблюдения за ограждаемыми уз- узлами нлн деталями или прн необходимости притока воздуха к ним соответствующие ча- части ограждений могут быть решетчатыми, сетчатыми, на прозрачного материала или Рмс. 0.14. Ружоотводгнс дня двухстоечкгпс прес- Рве. 9,13. Подивжяое ограждение опасной аоцы открытых прессов; — ползун: ^— поворотный рычаг; 5— бобынхн: — соединительный момент; 5 — кронштейны; —резиновые кольце Рве. в. 15. Czeva а&щцтного подвижного устройст- 13. УЗМ4 с индивидуальным ярнлодом: / — соединительные траверсы, 2 — енпэалькьгё флажок; 3 — подвижная ивсравлягощая; ^ — воз- возвратный плунжерный ннеаыоцилиндр, 5 —бескон- —бесконтактный конечный выключатель; 6 — рабочая пружена; 7 — эащнттшй экран; * —пресс Рис. $.!#. Оградительно* ycTpoictBo пнлы яругао* пильного стдвка длл продольной рнелнлонжи; 1 — кожух; 2 — эаданй (зубчатый) сеьтор; 3 — передвнй сектор, ^ — подъемный рычаг; 5 — на- набегающий/ рол к к S ^ 9J^ Огради тельное устройство диск» /— кож ух; 2 —шарниры; J — рыяагц; 4 — стойка; 5 —стлл станка; ^ — расклкннваюшай нож
266 ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ Ограждения ко кие (Up оа н роботе к ома леке он 267 *> в виде жзладзи. Решетчатые или сетчатые части ограждений должны располагаться не С л иже 50 мм от движущихся или вра- вращающихся элементов, при этом ширина за- зазоров в решетке нлн жалюзи должна быть не более 10 мм. Размеры отверстий в сетчатых ограждениях также не более 10 мм. Для закрывания н открывания огражде- ограждений должны быть предусмотрены ручки, скобы н другие устройства. Ограждения должны изготовляться и уста- устанавливаться с точностью, исключающей их перекос: или смещение от заданного поло- положения относительно закрываемых ими дви- движущихся или вращающихся элементов и соприкосновение с ннйн. Ограждения, тре- требующие настройки в зависимости от раз- размеров обрабатываемых заготовок, должны иметь устройства для закрепления регули- регулируемых частей без применения инстру- инструментов Ограждения не должны затруднять уда- удаление отходов, разрушаться при разрыве или поломке закрываемых имк движущихся деталей или режущих инструментов. Расчет их йа прочность может быть произведен по методике, рассмотренной в я. 9 2. Применение искрообразующнх матери а* лов для изготовления ограждений*к шли- шлифовальным, калибровальным и полироваль- полировальным станкам не допускается, Рве. 9.]8. Ограждений щелв столе фуго- фуговального станка: а^аегрЕОе ограждение рабочей щодк сто- стола, б — пласт-иачагое ограждение нерабо- нерабочей щели стола: ff — щигозое ограждение рабочей шел» 1 — направляющая линейка; S — стол» $ — веерное ограждение рабочей шелн; 4 — ограждение нерабочей щйли; 5— обрабатываемый материал; 6 — стойка; 7—фиксатор; 8 — Ограждающее щиты Усилия для закрывания и отрывания не- неподвижных ограждений вручную не долж- должны превышать SO H, Усилия для подъема и сдвигания подвижной части ограждения зоны обработки не должны превышать 30 Н. Окраска ограждений — по ГОСТ 026—76*. 9.fL ОГРАЖДЕНИЯ И РОБОТОКОМПЛЕКСОВ В соответствии с ГОСТ 12.2,022—80* дви- движущиеся части конвейеров {приводные, на- натяжные и отклоняющие барабаны, иатяж- ные устройства, канаты и блоки натяжных устройств, ременные и другие передачи, муфты и т. п, а также опорные ролики н ролики нижней ветви ленты в зонах рабо* чих мест конвейеров), к которым возможен доступ обслуживающего персонала и лнц, работающих вблизи конвейеров, должны быть ограждены- В зоне возможного на- нахождения людей должны быть ограждены или защищены: смотровые люки пересыпных лотков, бук- керов и т. п., установленных в местах за- загрузки конвейеров, периодическн очищае- очищаемые обслуживающим персоналом; проходы (проезды) под конвейерами (сплошными навесами, выступающими за габариты конвейеров не менее чем на I м); участки трассы конвейеров (кроме под- подвесных конвейероэ), на которых запрещен проход людей (при помощи установки вдоль трассы перил высотой не менее 1 м от уровни пола) Защитные ограждения конвейерон долж- должны быть снабжены приспособлениями для надежного удержания их в закрытом (ра- (рабочем) положения п в случае необходимо- необходимости быть сблокированными с приводом кон- конвейера для его отключения при снятии (от- (открытии) ограждения Конструкция ограждения должна быть такой, чтобы при необходимости его удале- удаления илн перемещения это было возможным лишь с помощью инструмента Ограждения следует изготовлять яэ металлических лис- листов, сетки и других прочных материалов В соответствии с ГОСТ 12.2.072—82* опасная зона роботокомплекса должна быть ограждена. При расчете размеров огражде- ограждений зоны должны быть предусмотрены не- необходимые расстояния между стационарны- стационарными ограждениями и границей рабочей зоны и (илн) рабочего пространства промышлен- промышленного робота и технологическим оборудова- оборудованием для удобного и безопасного выполни ния операций программирования, обучения, ремонта и наладки промышленного робота' и оборудования комплекса или участка. При этом следует учитывать системы коор динат робота, тнп и число роботов, а так* же антропометрические данные и рабочую позу оператора при выполнении операции по обслуживанию робота и основного тех» нологического оборудования. Стационарные ограждения должны: не затруднять оператору визуального контро- контроля as работой роботизированного техноло- технологического комплекса илн участка; обеспечи- обеспечивать проход человека в зону ограждения только через места, оборудованные соответ- соответствующими устройствами (светоэащита, дверной проем с датчиками и др), исклю* чать возможность попадания объектов ма- манипулирования и выхода исполнительных устройств промышленного робота за огра- огражденную зону Как правило, ограждение выполняется высотой не менее 1,5 м нэ металлической сетки с размеров ячейки не более 0J м. Сетка окрашивается сигнальными цветами {чередующиеся полосы черного и желтого цвета) Расположение ограждеемн участка с применением промышленного робота и элементы его конструкции показаны на рйс 9 19. Если рабочая зона робота захватывает пространство над проходами, проездами, рабочими местами (например, при подаче ем заготовок и готовых детэлей), простран- пространство под зоной дв иже ния манипулятора промышленного робота (ПР) ограждается Ряс* 9.19. Ограждение учлетжа с применением промышленного роботаi / — ограждение роСстнзкром иного Участка (ме- таллинская сетка с ячейками 60X30 мм); р — пресс: 3 — аход с блокировкой; 4 — тара; 5—ро- бог; 6— упрладяющае устройство, 7—шиОериая о защитными сетками или другими подобны* м устройствами. Рцс. 9.20, Электрон ежаюнеское устройство от*
268 ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ in D Рис №1. Пример ограждения РТК с ¦спалъза- элелтромехавтесжвх устройств: р 5 — электрошкаф станка, $ — не гаакн; 4 — монорельс ПР; 5 — гвлростанцни; 6 — ставок; 7 — система управления ПР, 8 — ПР: 9— опора; /0 — *ле*трош*аф ПР Наиболее эффективно активное огражде- ограждение. В простейшем случае для эгой целн используют механические коммутационные устройства, например контактеые плиты, трапы или другие аналогичные устройства. Сигнал при попадании человека в рабочее пространство ПР передается в систему управления ПР» в перемещение человека блокируется. Пример такого устрой ста а показан на рис. 9-20» Устройство состоит нз стойки 4, на которой закреплен датчик 3 (концевой выключатель), соединенный с механическим барьером if. Для того чтобы войтн в зону ПР, огороженную подобным устройством, необходимо поднять барьер. При этом дат- датчик срабатывает, выдавая соответствующий енгнал в систему управления. Предусмот- Предусмотренный в устройстве противовес 2 облег- qaer подъем барьера. Пример организации Ограждения роботизированного участка с по- помощью четырех таких устройств показан на Г.Ч D Рмс. №2_ Комбинированное ограждение РТК: 1 — ограяеденяе, 2~ даерь с эле*трс*аиком; 3 — электрошкдф станка: 4 — блок эвергодрниода; 5 — монорельс ПР; б — мрггка ПР; 7 — система удранлерня; 8 — стянок; 5 — тактовый стол; 10 — склад рис 9.21. Как видно из ряс, 9,21, огражда- ограждаются только те проходы к рабочей зонеПР^ где может возникнуть реальная опасность (зона расположения магазина с деталями, заготовками). Станок, обслуживаемый ПР, имеет двери, при открытии которых станок останавливается н прекращается перемеще- перемещение ПР. Ограждение в атом месте не тре- требуется. Пульты управления ПР н станка вынесены за границы зоны досягаемости ПР. На рис, $22 показан РТК с комбиниро- комбинированным ограждением. В механическом (пассивном) ограждении устроены две дверн с злектрическивля замками, Человек может попасть на участок, только открыв одну нз этих дверей При этом вырабаты- вырабатывается сигнал в систему управления, блоки- блокирующую перемещение ПР и работу станка 19.11], Ввутренше объемы герметичных систем Ограничивают среду, которая пожег быть нагретой» охлажденной, химически активной и т. п. Давление внутри герметичных систем может изменяться от сотен мегапзскалек до значений, характерных для глубокого ва- вакуума. Нарушение герметичности, т. е. раз- разгерметизация, не только нежелательна с технической точки зрения, но и опасна для обслуживающего персонала и производства в целом. Требуемая герметичность системы» и в первую очередь ее взрывобезопасность, обеспечивается на ста дик проектирования выбором материала влемеитов системы и выполнением прочностяых расчетов, приме- применением и расчетом предохранительных уст- устройств. Проектирование герметичных систем должно проводиться в соответствии с "тре- "требованиями Госгортехнадзора СССР. Наибольшие трудности в создании герме- герметичности возникают при применении в си- системах разъемных соединений (фланцевых соединений, клапанов, вентилей). Герметич- Герметичность неподвижных соединений обычно до- достигается применением уплотнений [10.18], а подвижных —за счет выбора материала и повышенных требований к шероховатости поверхности контактных элементов кон- конструкции, за счет обеспечения необходи- необходимого контактного даэлення на уплотнитель- ных поверхностях. Абсолютная герметич- герметичность разъемных соединений недостижима поэтому прн проектировании герметичных систем возникает необходимость расчета до- допустимых утечек среды и разработка комп- комплекса мер по их локализации н ограниче- ограничению воздействия иа рабочую зону Ниже рассмотрены основы проектирова- проектирования герметичных систем, характерных для маишносгронтельного производства. Прн конструировании сосудов их состав- составляющим частям обычно придают простей- простейшие геометрические формы. Широкое рас- распространение получили гладкие цилиндриче- цилиндрические обечайки, выпуклые (эллиптические, полусферические, торосф*ричесяие) и пло- плоские круглые дниша и крышки из углероди- углеродистых и легированных стэлей. нагруженные внугреиинм иди внешен* даэлеияеы «. Нор- Ниже рассмотрены самые простейшие случаи нагружения, лричем без учета по- помы н методы расчетов на прочность, изло- изложенные в ГОСТ 14249^80, применимы при соблюдении «Правил устройства н безопас- безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзо- ром СССР, и при условии; что отклонение от геометрической формы н неточности из- изготовления рассчитываемых элементов сосу- сосудов не превышают допусков» устаноэленных нормативно-технической документацией. Расчет на прочность обычнд позволяет определить толщину стенкн конкретного элемента сосуда по значению расчетного давления. До проведения расчета на прочность не- необходимо выбрать конструкционный мате- материал, определить основные размеры сосуда, температуру его стеикн (за расчетную тем- температуру элемента сосуда принимают нан- Оольшее значение температуры стенки; при температуре среды ниже 20 °С за расчетную температуру элемента при определении до- нускаемьи напряженки принимают темпера- температуру, равную 20 °С; при оСогрейе открытым пламенем, отработанными газами или элен- тронагревателями расчетная температура элемента принимается равной температуре среды, увеличенной на 20 °С при закрытом обогреве и на 50°С при прямом обогреве," если нет более точных данных) и рабочее Давление рр, под которым понимают макси- максимальное избыточное (внутреннее или наруж- наружное) давление, возникающее прк нормаль- нормально м протекании рабочего процесса без уче- учета допустимого кратковременного повыше- повышения давления во время действия предохра- предохраните льны х устройств и гидростатического Выбор идтернила я допускаемого напря- напряжения. Конструкционный материал выби- выбирают с учетом его технологически^ свойств, дефицитности, стоимости и других факто- факторов. Допускаемое напряжение [а] при рас- расчете по предельным нагрузкам сосуд он, ра- работающих при статических однократных на- нагрузках, определяется из следующих соот- н тор ноет в нагрузки, влияния отверстий, шту- штуцеров н других факторов. Во всех других случаях следует применять ГОСТ 14249—-80 где изложен также расчет конических обе' чаек. При изложении материала учитыва- учитывалось, Что читатель знаком с содержанием ГОСТ 14249—80 и изменениями к нему опубликованными в Информационных ука- указателях стандартов.
270 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Расчет сосудов яд прочность 271 ношений' f <т] = х[ mfn или п n Cl для углеродистых и низколегированных ста- сталей; (Ю.1) — для аустенит- ных сталей. Здесь ат — минимальное значение предела текучести ори расчетной температуре; oq2 и <7ко — минимальные значения условных пределов текучести при расчете ой темпера- температуре (напряжения, при которых остаточные удлинения составляют соответственно 0,2 и_ 1 %)» в* — минимальное значение времен- временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре; о^ ^ ^ и о~д jqs— соответственно средний 1 %-ный предел пол- ползу чести и среднее значение предела дли- длительной прочности за Ю5 ч при расчетных температурах; nr. ftBi яд. па —коэффициенты запаса прочности по пределам соответствен- соответственно текучести, прочности (по временному со- сопротивлению), длительной прочности, пол- ползучести (табл ЮЛ); прн зтом если допу- допускаемое напряжение для аустенитных ста- сталей определяется по формуле (ЮЛ), то ко- коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести Cos для рабочих условий принимается равным пт = 1Т3; г\ — покра- покрасочный коэффициент для стальных отливок; r\ = 0,8 для отливок, подвергающихся ин- индивидуальному контролю неразрушающи- неразрушающимися методами, t] = 0,7 для отливок прн других методах контроля; в остальных слу чаях Ц = 1.0. им i!?cr;i Условия нагружал в я Рабочие условия Испытания: гидравлические пне вы ат и ческне Коэффициенты запаса прочности ят 1,5 1.2 2,4 *п 10 ? Ш ~?МПа (? Ю fttc/t* *) й 100 200 390 Ш 500 SDD °С Рис. 10J. Зааясхмостъ модулей продольной улру- гостк от температуры: / — углеродистые н ннаколегнроэаггные стаде; 2 — теплоустойчивые r карро^иоино-стойкне хро- ^истые стали; 3 — жаропрочные, жаростойкие л корроаиоинб*стойкяе аустеинтные стали При испытаниях \1л л ИЛИ U 1 л для сосудов из ста- стаст^ или о лей; — в других случаях, где Р — температура, прн которой берут пределы текучести, °С\ р = 20 *С Для сталей, широко используемых в хи- мкческом, нефтехимическом и нефтеоерера- батывающем машиностроении, допускаемые напряжения для рабочих условий, опреде леиные в соответствии с формулой A0.1) при т| = 1р должны соответствовать значе- значениям, приведенным в табл 10 2^105 *. Еслл расчетная температура стенки ие со- совпадает точно со значением, указанным в * Для аустениткых сталей в качестве условного предела текучести принимают на- напряжение а[>а В ОСТ 26-1104—64 «Со- «Сосуды н аппараты стальные Допуслаемые напряжения» приведены допускаемые на- напряжения для следующих сталей: углеро- дистык и низколегированных, поставляемых в соответствии с ГОСТ 380-88, ГОСТ 19282—73, ГОСТ 1050—74, ГОСТ 5530—79; теплоустойчивых хромистых (ГОСТ 20072— 74. ГОСТ 5520—79, ГОСТ 4543—71): жа- жаропрочных, жаростойких и коррозионно- стойких (ГОСТ 7350^77, ТУ 14-Ы402—75, ТУ 14-1-3342—82); листового проката из сталей ВСтЗпс, ВСтЗсп, ВСтЗГпс, 09Г2р 09Г2С или поставляемого в соответствии с ТУ 14 J-3O23--80. В случае отсутствия данных no Ci о в качестве расчетной ха- характеристики допускается лринкыать на- напряжение <Го. 2- > Г. -?•!>!г- Расчетная температура с те я я: и сосуда илн ал паре та, "С 20 100 150 200 250 300 350 375 400 410 420 430 440 450 460 470 480 [и], МПа (кгс/сн*), для сталеА ВСтЗ 140A400) 134A340) 131 A310) 126A260) 120 {1200) 108A080) 98 (980) 93 (930) 85(850) 81(810) 75 G60) 71G10)* 20 й 20К 147 A470) 142A420) 139A390) 136A360) 132A320) 119A190) 106A060) 98(980) 92(920) в6(&60) 60(800) 76 G50) 67 F70) 61 F10) 55 E50) 49 D90) 46 <460) ¦¦ оагас, 1вгс, i7rc, 17ПС, 10Г2С1 183A830) 160A600) 154 A540) 148A480) 145A450) 134A340) 123A230) 116A160) 105A050) 104A040) 92 (920) 86(850) 78 <730) 71 <710) 64<64О) 56E60) 53 <530 ЮГ» 180A800) 160A600) 154A540) 148A480) 145A450) 134A340) 123A230) 108A060) 92 (920) аб(аш)) 60(800) 75 G50) 67 F70) 61F10) 55 E50) 49 D90) 4б<480)** * Для расчетной температуры стенки 425 °С. ** Для расчетной температуры стенки 475 9С Примечания: 1 Для стали 20 с а*0 < 220 МПа B200 кгсДм5) допускаемые пряжения умножаются на отношение qgntT/" 2. Для стали 10Г2 с ^2< 230 МПа B600 кгс/см2) допускаемые напряжения умно- жаются на отношение а20 / гг20 260 V2800 О •.:. тД:.чЛ*-г^Н"^^МЛе [i/lijp^'.^^n-^ }хг\ НАЛ r«i:JЛ1."}¦'СТО Расчетная температура стенкц сосуда идя аппарата, °С 20 100 150 200 250 300 350 375 400 410 420 —^^^— III! [al. МПа (кгс/см1), для сталей 12ХМ 147A470) 145 < 1450) 145/1460) 141 A410) 137A370) 135A350) 132A320) 130<1300) 129A290) 12МХ 147A470) 145 A450) 145A450) 141A410) 137A370) 135/1350) 132A320) 130A300) 129A290) 15ХМ 155A650) 152A520) 152A520) 147A470) 142A420) 140A400) 137A370) 138A360) 135A350) 15К5М 146A460) 141A410) 138A380) 134A340) 127 A270) 120A200) 114A140) ПО(ИОО) 105A050} ЮЗ A030) 101 A010) 15Х5М-У 240 B400) 235 B350) 230B300) 225 B250) 220 B200) 210B100) 200B000) 180A600) 170A700) 160A600) 150A500)
272 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ сосудов яа прочяост* 273 Продолжение табл. .V'-'>\--2 /т.1? ?К . Расчетная тйло еватуца стеаки сосуда или аппарата. 430 440 450 460 470 490 500 510 520 530 540 . 560 560 570 580 590 600 (с]» МПа (кгс/см2). для сталей 12ХМ 127A270) 126A260) 124A240) 122A220) 117A170) 114A140) 105A050) 96(960) 82(820) 69 F90) 60F00) 50E00) 41 D10) 33C30) J2MX 1 127A270) 126A250) 124A240) 122A220) 117A170) 114A140) 105A050) 96(960) ' 82 (820) 69 F90) 57 E70) 47 <470) ]5ХМ 134<1340) 132A320) 131A310) 127A270) 122A220) 117A170) 107A070) 99(990) 64 (840) 74G40) 67F70) 57 E70) 49 D90) 41 D10) 15Х5М 99(990) 96(960) 04(940) 91 (910) 89 (890) 86(860) 83 (830) 79G90) 72 G20) 56F60) 50F00) 54 E40) 47 D70) 40D00) 35C50) 30C00) 28B80) 25B60) 15Х5МУ 140A400) 135A350) 130A300) 126A260) 122A220) 118A180) 114A140) 108A080) 97(970) 85(850) 7% G20) 58E80) 52 E20) 45 D50) 40D00) 34C40) 30 C00) 25B50) Л, Примечание, При расчетных температурах менее 200°С сталь 12МХ, 12ХМ, I5XM применять ие рено иен дуется. i:?.TiHTf$* Д>—J^1J Ч Рзсчетная температура стенки сосуда или «С 20 100 150 200 250 300 350 375 400 410 420 430 440 450 МПа (кгс/сы*)» для сталей 0SX22H6T. 08X21Н6М2Т 240 B400) 207B070) 200B000) 193 ([930) 173A730) 167A670) 180A800) 173A730) 171<1710) 171 <1710) 167A670) 149A490) 143A430) 141 A410) 140A400) озхшни 160A600) 133A330) 125A250) 120A200) 116A150) 112A120) 108A080) 107A070) 107A070) 107A070) 107A070) 107A070) 107A070) 107A070) Q8X16H15M3 153A530) 140A400) 130A300) 120<1200) 113A130) 103A030) 101 A010) 90<800) S7<870) ззо) < <820) 81<810) 8] <810) 80 <800) 06ХН28МДТ. 03ХНЙ8МДТ 147<U70) 138A380) 130 < 1300) 124<1240) 117A170) 110A [00) 107A070) 105<1О50) 103A030) •У Примечание. Для сталей О8Х22Н6Т и 08Х2Ш6М2Т допускаемые напряжения ум- умножаются на 0,96. При а^2 < 350 МПа C600 кгсДм ) допускаемые напряжения уиножа- ются на 0,96 о^2/350 f0,96 о^/8500). Для стали 03Х21Н21М4ГБ допускаемые напряжения умножаются на 0,93; для стали Q3XI8H1J — иа 0р83; для стали 03Х16Н15МЗ — аа 0,87, Расчетная Т#Ы.1ЮТ1Д Т Vn Л ж v ^яиъ^к L у ил СГ?ДКН сосуда нлн ял и арата. 20 100 150 200 250 300 350 375 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 [<Г].МПа4кгс/см*3. для сталей 08XieHJ2T. 0SXI7H13M2T, 08X17 Ш5МЗГ 140A400) 130A300) 120A200) 115A150) 110A100) 100A000) 91 (910) 89 (890) 86 (860) 86 (860) 85 (850) 85 (850) 84F40) 84C40) 83(830) 83 (830) 82 (820) 82 (820) 81(810) 80(800) 12XI8H10T. 12Х1Ш12Т, 10Х1ЛШМ2Т, 10Х17Н13МЗТ 160A600) 152A520) 146A460) 140A400) 136A360) 130A300) 126A260) 124A240) 121 A210) 120A200) 120A200) 119<Ц9О) 118A180) 117A170) 116A160) П5A15О: 115A150' 114A140) 113A130) 112A120) Расчетная Т ? М П К Fk Я Г V ПЯ стеякн сосуда или аппарата, •с 520 530 540 550 560 570 580 550 600 610 620 630 640 560 660 670 680 690 700 [a]TMr7a(Krc/<:M*b для сталей скшшот> ОЗХ1ВН12ТЛ 08X17H13W12T. 08Х17Н15МЗТ 79 (?Щ 79 G30) 78 G80) 76G60) 73 G30) 69 F90) 65F50) 61 F10) 57E70) __^ _ — — — — — 12Х1ашот. 12Х18Н12Т, НШ7ШЭМ2Т JOXI7H13M3TF 112A120) ш ню) 111A110) 111A110) 101A010) 97(970) 90(900) 81 (810) 74G40) 68F80) 62F20) 57 E70) 52E20) 48D80) 45 D50) 42D20' 38C80. 34 C40) 30C00 Примечания: I. Стали 10XI7H13M3T, 12Х13Ш0Т, 12Х18Ш2Т при расчетных тем- температурах сныше 600 X, применять не следует. 2. Для сталей 12X18HI0T, 12Х18Н12Т, ЮХ17Н13М2Тн ЮХ17Н13МЗТ с af2 < 240 МПа B400 кгс/см*) допускаемые напряжения при температурах до 550 "С умножаются на от- ношение 20 42 240 V2400 ) 3. Для сталей 08Х18НЮТ, 08Х18Н12Т с с^ < 210 МПа B100 кгс/с*2) допускаемые напряжения: умножаются на отношение 20 '0,2 210 таблице, то напряжение [а] определяется ли- линейной интерполяцией с округлением ре- результата до 0,5 МПа E кгс/см2) в сторону меньшего значения Прн расчетной темпера- температуре ниже 20 "С значение допускаемого на- прнжеикя при условии применимости мате- материала принимают таким же. как при тем- температуре 20*С. На рис. ЮЛ приведена за внеимость модуля продольной упругости Е от температуры для различных сталей Ко- Коэффициент запаса устойчивости прн расчете сосудов на устойчивость по нижним крити- критическим напряжениям в пределах упругости 2,4 для рабочих условий; B Г' 8 для условий испытаний монтажа. Расчетное давление. Расчетное давление р принимают, как правило, равным рабо- рабочему рр. Прн гидростатическом давлении Рг ^ 0т05^р для элемента сосуда, на кото- который оно действует, расчетное давление р = = Рр ¦+• Рг- Если давление в сосуде во вре- время действия предохранительных устройств повысится более чем на 10% по сравнению с рабочим, расчеты на прочность необходи- необходимо проводить при давлении р •= 0,9/7* где Ро — давление при полном открытии предо- предохранительного устройства. Коэффициенты прочность свариыд швов Ф характеризуют прочность сварного шва по отношению к прочности свариваемого материала н входит в расчетные соотноше- соотношения, приведенные ниже Значения ф в зави-
274 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ Расчет сосуде» н« прочность Вад сварного шъа Стыковой или тавровый с двусторонним сплошным проваром, выполвяемый а втомат и ческой и полу- автоматической сваркой Стыковой с подваркрй кор- корня шва или тавровый с двусторонним сплошным проваром, выполняемый вручную Стыковойт доступный свар- сварке только с одной стороны и нмеюшии в процессе «сварки металлическую под- подкладку со стороны корня шва прилегающую по всей длине шэа к основному металлу Втавр с конструктнннъгм зазором свариваемых де- деталей Стыковой, выполняемый автоматической н полу- полуавтоматической сваркой <с одной стороны, с флгосо- ной или керамической под- подкладкой Стыковой, выполняемый вручную с одеон стороны Длина контроли- контролируемых щйов от общей длины, % 100 1,0 1,0 0,8 0р9 0,9 10-50* 0,9 0,9 о,а 0,56 0,65 • Объем контроля определяется техни- техническими требованиями на изготовление и правилами Госпроматомнадзора СССР. снмости от вида сварного шва н отношения длины контролируемых швов к их общей длине приведены в табл. 10.6. Прибавки к расчетным толщинам конст- руктняных элементен. Прн расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибав- прибавку с к расчетным толщинам, включающую жомпенслкин коррозии н (или) эрозии ci, минусового допуска с2 и прибавку техноло- технологическую с$; при этом прибавки с2 и са учитывают, если нх сумма превышает 5 % вомивальной толщины листа. С учетом при- прибавок исполнительная толщина стеяки эле- элемента сосуда f i 1 t Рис. 10.2. Схема и ocaoiutce размеры гладких a — обечайка с флавцеы плн плоским д я ищем; б— обечайка с жеспдемк перегородка и н где /Р — расчетная толщина стеики (в даль- дальнейшем принято: для обечаек / ^ s, для днищ и крьплек /™^); с = С\ + С2 + с& При пов^очном расчете значения при- прибавки вычитают из значений исполнитель- исполнительной толщины стеяки. Если известна факти- фактическая толщина стенки, то прн поверочном расчете можно не учитывать прибавки с$ и г?з< При расчете эллиптических днищ, из- изготовляемых штамповкой, технологическая прибавка с$ для компенсации утонения в зоне отбортовкн не учитывается, если ее эначение не превышает 15 % номинальной толщины листа. Расчетные зависимости:, приведенные ниже для обечаек и дшиц% нагруженных наруж- ным давлением, справедливы, если расчет- расчетные температуры не превышают значений, при которых возникает ползучесть материа- материалов. При отсутствии точных данных о пол- ползучести расчетные зависимости можно при- применять при значениях расчетной температу- температуры стенки обечайки или /шиша кз углеро- углеродистой, низколегированной и аустенитной сталей, не превышающих соответственно 380,420 и 525 "С В приведенных ниже расчетных соотноше- соотношения* величины даны в однотипных едини- единицах измерения: линейный размер—мм (см); сила — Н (кгс), напряжение, давление, мо- модуль упругости — МПа (кгс/см2). Расчет гладких цилиндрических обечаек (рис. 10.2—104). Формулы для расчетов Рас 10.3. Схема в основные размеры глкягах овеч&е* с кьтукяыш ига ювнчесишя днхщын: о —ойечаЛка с отбортовалныык двищакв; б — обеяайка с иеотСортойагщыма плащами Ряс. 10.4, Схека в основные размеры гладкой обечайки с рубашкой на прочность, приведенные ниже, будут справедливы, если выполняются следующие соотношения: при мм; 0.3 при D < 200 мм. Расчетную толщину обеча&ки, нагружен ной внутренним давлением, и допускаемое избыточное давление [р] определяют по фор- формулам: Расчетную толщину обечайки, нагружен- нагруженной наружным давлением, приближенно определяют по формуле послед у гошен проверкой по формуле [Ph lp[=-=r где допускаемое давление из условия проч- прочности ... 2М(д- а допускаемое давление из услоанй устой чниости в пределах упругости IP]-- где >8 . Щ-д? D_ Г10Р(д —с)]< ^i =*= min (¦* -тЫ=лП Рмс. ЮГ5. Номограммы для расчегв иа устойчи вость & пределах уаругостн цнлкидрнчсскнх ча, пагрух^нйых наружным данденлем. "где расчетадн длняа гладкой об«- Коэффициент Кг {см формулу A0 4)) наво- наводят по номограмме на рис. 10.5. При определенян расчетной длины / <см. рис. 10 2—10.4) длина примыкающего эле- элемента для выпуклых днищ; а —для конических обечаек (дшш) без отбортовкн; h = \ шах (г sin a, D/6 ig а) — для кони- конических обечаек (днищ) с отбортов- кой, но не более длины конического элемента. где Я и г — соответственно выс<уга выпук- выпуклой части днища без учета цилиндрической части и внутренний радиус отбортовкн ко- конической обечайки <днаща), мм: а — поло- половина угла раствора при вершяие конической обечайки, град. Расчет выпуклых днищ (рнс, 10.6). Рас- Расчетные соотношения, приведенные ниже,
276 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Расчет сосудов а* (грозность 277 ¦<¦' L-, $ Рис. 1Q.8* Схемы я основные размеры ыщуслых дялшг а — эллиптическое днище; б — полусферическое дннще: в — торосфсрнвеское справедливы для эллиптических днищ при условии 0.002 ,1; а для торосфернческих днищ при условии 0,002 В зависимости от соотношений радикса кри визны Я, наружного диаметра сосуда ?к и наружного радиуса отбортовкк г\ (см рис 10.6,?) приняты следующие ткпы то- росферических днищ* тип A: RzzDt, n>O,O950j; тип В: R~Q,9DU п>0,171>,; тип Cj R?*QJ&DU Г,^ОР150|. Для эллиптических и полусферических днищ, нагруженных внутренним давлением, расчетную толщину стенки я допускаемое избыточное давление определяют по фор- формулам: «2 <*- - 0.5/>' При этом радиус кривизны в вершике днища R = D*/iH; для днищ, изготовленных из целой заго» товки, коэффициент ф = 1 При длине килнндрической от бортов ав- ной части днища hi > 0,8 yD (si — с) — для эллиптического днища или hv > >0рЗ Л р V (i ^ полусферического днища, толщина днища должна быть не ме- менее толщины обечайки [формула A0.3) Ери 1] Для эллнитяческнх и полусферических днищ, нагруженных наружным давлением» расчета а я толщина стенки приближенно определяется по формуле шах с последующей проверкой допускаемого на- наружного давления Коэффициент праведення радиуса кривиз- кривизны днища [ Кг. допускаемое давление из условия прочности /Ю.6) а допускаемое давление из условия устой- устойчивости в пределах упругости (Ю.7) Для торосферичсскнх днищ, нагруженных янутренним давлением2, расчетная толщина стенки в краевой зоне s1? = pDfil/Bq>[a])< <Ю8) где pt—коэффициент формы, приведенный на рйс. 10.7 для различных типов днищ А, В. С; для сварных днищ необходимо допол- дополнительно проверить толщину стенки в цен- центральной зоне с учетом соотношения A0,2) по формуле - 0,5р 1 Б предварительных расчетах можно при- принимать /Сэ ~ 0,9 для эллиптических дннщ. 2 Торосфернческие днища, нагруженные наружным давлением, рассчитывают по формулам A0.5)—<107) при К* = I, и, кроме того, наружное давление не должно превышать допускаемое избыточное давле- давление, определяемое по формуле A0.10)» г* а «* Рнс Ш.7. 3asHcjiM0cib коэффициента формы отношении р([0) ддл раздлчкмк тлл«а 4ССКНХ ДЛНЩ Др Л. С допускаемое избыточное да ел ея не из усло- условия прочности краевой зоны от IP) (ЮЛ0) а для сварных днищ эго избыточное давле- давление дополнительно рассчитывается ло фор- формуле -С)*[«] A0.11) и за допускаемое давление принимается меньшее из полученных по'A0 10) и < 10 Л1 > значенаи. В формуле A0 10) коэффициент формы динша типа А; для дикща В; Pi max [ОД 0,12 h для динща типа С, + а значения коэффициента ф определяют по данным табл. 10.7 (для днищ, изготовлен^ ных нз делой заготовки, коэффициент Ф =в 1)' ^ря длине цилиндрической отбор- тованной часта дннща Аг > 078 V/?, (jt — с) толщина цилиндрической части дннида дол- должна быть не меньше толщины обечайки [формула A0.3) при q>^ I] Расчет плосиях круглых днищ и крышек. Расчетные соотношения, приведенные ян же, применимы прк условии [(sl — c)/Dv) ^ 0TiT где ?>р —расчетный диаметр дннща Гкрьпп- Расчетную толщину плоских круглых Днищ н крышек сосудов, работающих под внутренним или наружным избыточный дав- • "• ч.1 _ Эскяа даища Коэффициент ф а формулах )р A0.10) Л I) Для шва Л »д I « Для шаа 5 1 I ^ При — < 0,6 I I <Pj Ф, Примечание. Коэффициенты проч- прочности сварных: швов в торосфернческих днищах фд и фд (в зависимости от распо- расположения) определяют по табл. 10.6, легшем, определяют ло формуле Sta ~ где К—коэффициент конструкции, опреде- определяемый по табл. 10,8, Ко — коэффициент ослабления, олренеляемый по формулам; для днищ и крышек, имеющих одно отвер- отверстие; 1 - 1" 1 — Dt для днищ и крышек, имеющих несколько Отверстий, Максимальная сумма длин хорд отверстий в наиболее ослабленном диаметральном се- сечении днища или крышки I2dt) определя- определяется, как показано на рис 10 8: - max [{dy Допускаемое давление
Тип БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ хоистг-уя*^ К а :tasuca^*KT:< от Эскиз соединения Условия а > 1,75 85s 0.63 0,50 0p4l 12 *уле Расчет на прочность Продолжение Si s — с — с — с — с 0,5 0.5 = D вой окружности) Эскиз соединения 0,23^1); 0,35} 0,41 0,33 0.40 ?^p = Dc ^ (средний диа- диаметр прокладки) . i 0г41 ^ «f>cTOi крышки б месте у плот "лоиесго дннща толщину утоненной части *4 определяют по фор В.- .- внеШниа диаметр окружности дНйща (крышКИ) толщиной *.
280 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Рис I0.& Схема для определения сумки длив хорд отверстий Л й^ ¦ наиболее оо лабленном диаметральном ссчевнк днжщ* (крыт- . Г.-,, у* •*-> ,_ :!Оч / 1 , Этот расчет включает определение коли- количества газа (жидкости), вытекшего из со суда, аикарата илн площади F проходного сечения предохранительного устройства, рас- расчет времени истечения т при заданном ко- конечном давлении pi кии, наоборот, опреде- определение конечного давления pi к концу за- заданного отрезка времени т. Расчет массового расхода газа (жидко- (жидкости) через предохранительное устройство. Действительный массовый расход М, кг/с, газа (пара) или жидкости через предохра^ иктельное устройство в момент времени тр, с, определяют по формулам: для любого газа для идеального газа с учетом сжимаемо- сжимаемости для жидкости — р), A0.14) а. н F— соответственно коэффициент расхода и площадь сечения устья сбросного отверстия, и2; pi —плотность рабочей сре- среды в сосуде илн аппарате, кг/м*; рг и pi — давления (абсолютные), Па, соответственно в устье сбросного отверстия и сосуде или аппарате; z/ =- pifpiRQi — коэффициент сжи- сжимаемости газа при параметрах срелыг отме- ченныя индексом i (для идеального газа без учета сжимаемости zl = 1 и уравнение состояния имеет вид pjpi = ?0,), 6, — тем- температура рабочей среды н сосуде илн аппарате. К: R — $у/*п — удельная газо- ван постоянная, Дж/(кгК)т Ry = = 873144 Дж/(моль*К)—универсальная га- газовая постоянная; т — молярная Масса, кг/моль; л/ Ц V А-1 Л+1Л В' при ^— > я* v pi <10Л5) (дозвуковой режим истечения) при Pi где (сверхзвуковой режим истечения) к — показатель адиабаты, я* = — критическое отношенке .I давлений. Выражение A-0,12) может быть записано э виде где причем В2 — табличная газодинамическая функция ]. Для определения площади проходного се- сечения предохранительного устройства необ- необходимо задать массовый расход, который опрвдеяяется по максимальному аварийно- аварийному расходу среды (газа йхи жидкости) в защищаемой системе. Расчет времени истечения. Состояние газа внутри сосуда или аппарата меняется по закону р7р"^ const, где п — показа- показатель политропы при переменном количестие вещестяа, зависящий прежде всего от нали- наличия теплоебмена через стенки сосуда с окружающей средой. При очень быстром опоражнивании, когда отверстие, из кото- которого происходит истечение, велико по срав- сравнению с объемом сосуда, теплообмен не- незначителен и показатель п можно прини- принимать равным показателю адиабаты k. На- 1 Обычно функция ?а = Я выражается через число Мала или безразмерную ско- оость А, ПО 101 Расчет предохранит* львых ж ладан он против при очень малом отверстии н боль- большом объеме сосуда, т е. при медленном ис- истечении, значение показатели близко к еди- единице (изотермное истечение) [10 17] Прн истечении газа из сосуда или аппа- аппарата ограниченной постоянной емкости Vo через сбросное отверстие постоянного сече- сечения -Го реализуется Звуковой режим истече- истечения, если давление р{ > р"/л\ где р" ~ давление в среде, в которую происходит ис- истечение, В этом случае время истечения л — 1 а — здесь нулевым индексом отмечены парамет- ры л начальный момент, Если истечение протекает в дозвуковой ооластн, то время истечения - (?l j n f л+Г ^ * (й где давление р' = р\ Интегрирование мо- ^ет быть выполнено графически нлн чис- численно \м:\. " Давление в емкости не должно превы- превышать максимально допустимое, приведенное в табл. 10.9. По ГОСТ 12.2,085-32 при рас- расчете пропускной способности р .о^ мл^ пРИменяют выражения 12)р A0.14) и A0 16) и используют сле- следующие размерности физических величин М. кг/ч; F, мж*; р, кг/мз. При этом если 2 Для водяного пара М = l J.:IJ p МПа Pp Pp ,0 6,0 Pmax 0,05 где в обозначениях стандарта для газа или где в обозначениях стандарта для жидкости Если давление выражено в МПа то со- глйсно A0.12), A0.14) в A016): ' для водяного пара где в обозначениях стандарта для^ газа ^i= -5 09 -^L^ -V2 т V2" или ДЛЯ ЖИДКОСТИ М = 3p600aF (Pi — р') r^ Коэффициенты расхода предохранитель- предохранительных клагшюн указывают в нх пасгиорте Если данные отсутствуют, то обычно пола- гагат [1^12] « = У|р где | — коэффициент сопротидления предохранительного клапава. Для определения коэффициента сопротивле- сопротивления клаланов с профилированным входным участком седла (рис 10.9) при hR/dc 5* 0 05 можно нскользовать уравнение [10,3, 10,12]: где Si, & !» —коэффициенты определяе- определяемые соотношением диаметров (d* —<МД*вя площадей Л/^с <табл. 10.10); ф —угол ко.
282 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ 10,'0 Коэффициенты % г 10 1Чометр и ческ и е соотношения d*-d2 «с <1 <4 >4 <4 >4 li 1,95 2,1 0 0,15 0,45 0,45 0 0 и IS 0 1,5 0 нов с плоской поверхностью уплотнения ф = п)\ а — степень сужении сечення седла направляющими ребрами [10.12] Коэффициент сопротивления дренажно- пр е дох раните льных клапанов с точностью около 5 % можно определять по эмпириче* ской формуле [?08] мой клапана [Ш,3] формв клапана 2,5 1,05 0,38 О Г. 0,96 0 0Л66 0.079 0 0,0472 #рнс. SD.9. Проточиая часть клапана с профнлнро- • - - входным участком седо* При простейших формах клапанов для приближенных расчетов можно использо- использовать следующую зависимость [10 8}: где Ь = {dT — iic)/2 —- перекрытие клапана; |xi ^ ^^коэффициенты, определяемые по табл. ЮА РАСЧЕТ Л1?,\\БРДИНЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ Наиболее распространенными являются F107 10 14] разрывные {рнс. 10 10 и рис 'ЮЛ 1) хяопающне (рнс. 10 12), ломаю- шиеся (рис, 10 13), срезные (рис. 10 14) и отрывные (рис 10-15) мембраны. Расчет мембранных предохранительных устройств обычно включает газодинамический расчет на пропускную способность (изложен в п 10 5); прочностной расчет на давление срабатывания (см ниже) Давление срабатывания мембраны рс ле- лежит в пределах [10.7]; где Рсо** и рст.п — максимальное н мини- минимальное давления срабатывания, которые должны удовлетворять условиям 'с max n>?^P'(/Jcm3XРсш!п)/(Лстах4Рст1я)^ > (о. Здесь рг и рР — соответственно дроб- дробное и рабочее (см. п. 101) давления; [ат]* T<j20l _ допускаемые напряжения для ма- материала сосуда нля аппарата по пределу те- текучести (см. и. 10 1) соответственно при ра- рабочей температуре и температуре 20 °С; ц— коэффициент запаса, исключающий ложное мембраны (для хлопающих н Расчет мембржнних ьныя устройств 283 О за- Рнс. 10. П. Рлзрьтеныо предохрапитедьыыс ораны с лгяцектр*тор*мл ванряжпщА; а—С радиальныын рисками; б—с круговой ряс- коаг *—с щ>ор«241^ 5—с иакуу^кой опорой» I — уяор, 2 — мембраца; 3 — яакууйвал опора: * — герметизирующая Подложка; ft — толщнва мейОраны ме^^ран 4 = 1,05; для раз- разрывных никелевых, стальных и алюминие- алюминиевых мембран коэффициент q соответственно равен 1,05; l,lt 1,25); w —коэффициент раз- разброса, значения которого обычно состав- составляют: 0,5 —для разрывных и хлопающих меыбпан при р9 ^ 0,6 МПа и 0,08 — для хлопающих мембран при р? <z 0,6 МПа. Для оценки возможного превышения дав- давления в сосуде или аппарате необходимо t?U2. Хлопающие (выщелжявашпвс) тедьные мекбр&аы ——^- / а —с плоским эяжааоы и з^бчатьзы вож<т* 5 — с хоннческич зажниом и гладкки йожом: в — с переденвой кривизной и езободяой з«Делкой; / нож; ?t 3» J — зажимные кольда, < — орака; ^ -,планка, 7 — прокладка, » — ?1 10 — кольца
284 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Расчет мекбрднлюс цредохрдлнтвльвмх устройств 285 Рис. 10,13. Ломающиеся мембржжи: а —с выточкой; б — со свободной заделкой; 1^ мембрана; 2 — фланцы. 5 — прокладки; ^ — коль- кольцо; 5 — планка знать время, с, полкого открытия: сбросного отверстия [10.7]; { 0,750а — для разрывных мембран со сплошным куполом; 0,500а — для разрывных мембран с прорезями: ^ 1,650а — для хлопающих мембран, где а = ЦпОрН)/р$1г*г D и Л —соответ- —соответственно рабочий диаметр мембраны и тол- толщина металлопроката, из которого изготов- изготовлена мембрана: р — плотность материала мембраны, кг/м3. Исходными данными при проекткровании для приближенного расчета мембран на давление срабатывания являютсяt требуе- требуемое давление срабатывания мембраны рс: рабочий диаметр мембраны (диаметр в све- свету) D\ рабочая температура в месте уста- установки иембрниы t\ состав рабочей среды защищаемого сосуда, аниарата. Pic. tO.H. л — с утолщена* Ркс( ЮАЪ. Отрымаа мембрана Расчетом обкчно определяют толщину тонколистового проката для изготовления мембраны *. Сортамент рекомендуемого ме- металлопроката и его основные механические характеристики (предел прочности <т» и от- относительное удлинение 6) даны в табл. 10 12 В табл. 10.13 приведена характеристика ма- материалов, рекомендуемых для изготовления мембран с учетом их коррозионной стойко- стойкости в заданной рабочей среде, Предельно- допустимые рабочие температуры приведе- приведены в табл. 10 14, Разрывные мембраны со сплошным купо- куполом. Толщину этвх мембран определяют по формуле A B*i) A0.17) здесь радиус кривизны сферической обо- оболочки 1+0 D Г 1 + * Ук 4 1A +в)'''-1J ' где о определяют по. табл. 10.13; Kt — тем- температурный коэффициент (рис, 10.16)» * Расчетом определяется ориентировоч- ориентировочная толщина мембраны. Действительная пригодность мембраны устава вливается на основании испытаний. ОТ 3BQ 400 t/C б — с закладными диска у и; Ряс, 10,16, Ковффицяеп К{ доя ратлвчвых *** терниов ь atBHcsicocn vt твмлерлтуры: 1 — 1лкшпнмА; 2 — коррозионно-стойкая сталь: 3-~ тнтан; 4 — никель; 5 — ыовель; 6 бл Никель НП1, НП2, НПЗ, НП4 (ГОСТ 2170—73) Состоя- Состояние мате- материала Предел прочности ерн одноос- одноосном растяже- растяжении Отыосн- тельЕюе удл иве< р Толщина, иы Монель НМЖМц 2в—2,5—1,5 (ГОСТ 5187—70) Мягкий Полу- Полутвердый Твердый Мягкий Полу- Полутвердый Сталь 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т 12Х18НЭТ, 08X1SH10 (ГОСТ 498&—79*) Алюминий АД[ АД АД0, А7Р A6, A5t АО (ГОСТ 6i8—73) Мягкий Полу- нагарто- ванный Нагар- тован- ный Мягкий Твердый Алюминий А7 А6, А5 АО АДО, АД1, (ГОСТ 2J631—76 Е) Алюминий АД 0 АД1 АМ АМС АВ 'АМ ' Цр МцСг АВГ АМ (ГОСТ 21631^76 Е) Алюминий АДО0р АДО АД АД1Р А7Р Абр А5[ А0г А (ГОСТ 13726-78) Медь Ml t М2Р МЗ ГГОСТ П 73—77) Мягкий Мягкий Мягкий Твердый ток 6 — Твердый 400 450 550 0,35 0т10 0.02 450 580 0,25 0,015-0,04 640 800—900 1000 30-40 100-120 60 0,05; 0г055; 0,06; 0,07; 0,08; 0.09; 0,10; QA2; 0.13J 0,15; 0J8; 0,20; 0,22; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; 0.55; 0,60; 0 65; 0,70; 0,75; 0,80; 0 90; U00 0,10; ОР1^ 0,15; 0J8; 0,25; 0,15-0,2 0,05 0,20^0.25 60 150 200 300 0.20—0.28 0,16—0,25 0,20-0,25 От05-0704 0,30 0,03 0.30; 0,35; 0.40; 0,45; 0,50; 0,55; 0,60; 0.65; 0,70; 0,75; 0,$0; 0,85; 0,90: 1,00 0,05; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0/70:0,25: 0,30 0,35; 0,40; 0,45 ОД); 0,55; 0t60; 0,85; 0,70: 0,75; 0,80; 0,90; 1,00 0,005—0,012 0,014; 0,016; 0,018; 0,020; 0,025; 0,030; 0.О35; 0,040; 0,045; 0,050; 0,060; 0.070; 0.080; 0,10; 0,12; 0,15; 0,18; 0.20 0,5; 0,6; 0,7 1.5; 0T25: 0.50; 0,05; 0,09; 0,15; 0,22; 0,28; 0,45; 0,55; 0,85; l.W ОД ОД 1р0; 1,2; 1,6; 1,8; 1,9; 2,0 0t30; 0,40; 0,60; 0,70; 0,80 0.06; 0,10; 0.16; 0,25 0,30; 0.50; 0,70; 0,90; 1,20; 0,07; 0,08; 0,12; ОД 4; 0,18; 0,35; 0,40; 0,55; 0,60; 0,75; 0,80; 1,00; 1,06; 1,30; 1,40; Ширнва. мм 175 200 300 175 250 300 400 400—600 600 960 1000X2000 (лист) 1000 X 2000 (лист) 300-1000 175-300 До 600
286 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ хембранпьи предохранительны* устройств Бериллйезая бронза БрБ2 (ГОСТ 1789^70) Латунь Л90т Л85Р Л80, Л68, Л63 ЛС59-1 ЛМи58-2 (ГОСТ 2208—75) Титан BT1-Q, BTI-0M {СТУ Ч67-3—69). ОСТ 190027—71) Синнецт олово (ГОСТ 18394—73) Состоя ние мате- материала Предел прочности при одноос- одноосном ник Относи- Относительное удлине- удлинение ПрН разрыве 6 Мягкий Твердый Мягкий Полу» твердый Твердый Особо твердый Мягкий Полу- Полутвердый Твердый 400-600 600-900 240—420 300—480 360-550 530 390-500 430-600 >600 0,20—0,30 0,02-0,03 0,35-0,42 0,10-0,20 0,1—0ТОЭ 0,25-0,30 0г 15-0,05 0,03—0,04 Продолжение табл 10,12 Толщина, мм 0,02 0,11; 0Д5; 0.22; 0,30; 0,45 0,50; 0,70; 0Р90; 0,05; 0.09 0,10; 0,1 0Л2; 0,16; 0.23; 0,32; 0р55; 0г75; 1,00 0,06; 0.12; 0,13; 0т18; 0,25- 0,35; 0,60; 0,80; 0,07; 0,14; 0,14; 0,20; 0,28; 0,40; 0,85; 0,85; 0,08; 0rl5; 0,17; 0,18; 0,20; 0,22 0,25; 0,30; 0р35; 0,40; 0,45; 0,50; 0,55; 0,60; 0,85, 0J0; 0,75; 030; 0,85; 0,90; 1.00 0,10;0>12;0,14;0,15;0Т16', 0,17; С)Д8; 0,20; 0,22; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; 0,60; 0,68; 0,70; 0,75; 0,80; 0,85; 0,90; 1,00 0,05-0,2 0,3-1,5 0,015; 0,020; 0,025; 0,030; 0,035; 0,040; 0,045; 0,050; 0,060; 0,070; 0,080; 0,090 0,15; 0,21 Шкрныа, им 100 250 300 175 300 250—600 175 280 175 ' 500X2000 (лист) 160 X 450 (лист) 450 X 575 {лист) 10.13. Хаоах^р истока коррозкешноЯ П0/Я Матер кал , марка Состав к «оеиелтрацня среды, мае. % Фаза * Темпера- Температура » Скорость коррозии, мм/год Алюминий (А1 ^ 99,5 %) Сгадь: 20 ШЗТ 4X13 ЗОХГСА Аммиачно-водные растворы 15-25 5-20 24 15-25 Г Ж Г Ж Ж ж 25 25 20 20 20 25 07001 0,006 0001 0,001 0,003 0,001 287 j Продолжеяие табл. №.13 Состяэ н ср«ды, Алюминий {Al ^ 97 %) Свлнец С4 Тнтаи ВТМ Алюминий и его сплавы Сталь углеродистая Алюминий (AJ > 99,3 %) Сталь углеродистая Цинк Сталь хромистая Тантал 10 10 46,5 Чистый В процессе изготовле- изготовлеки я Н2О* Алюминий (А1 Никель Сталь' СтЗ 2X13 12XJ8H10T Титан ВТ1-0 Сутой з атмосфере азота Насыщенный водой То же Влага 0TI—I 90 Насыщенный водой 0,07* 0,07 Алюминий АО Сталы 1X13 1X13 12X18ГО 12X18Н9 12Х15Н9Т 12XI8H9T s Тантал Тнтан отохженяый 95 Ж Ж Г г г г ж ж ж г ж г ж г Гр г Гр ж г ж ж г р ж г ж ж 7 30—66 7-10 30—36 50—56 6 0,5—85 10—20 80—50 9S Ж Ж Ж Ж Ж Ж Ж Ж Ж 20 20 20 20 20 100 Любая 35 35 20 20 200 115 20 20 50 20 20 20 100 20 20 20 20 70 70 70 70 70 80 30 85—100 70 70 70 НО 20 20 0,03 0,01 0,0005 0,0001 0 . 0,0002 О 0 0 0 0,001 0,001 0,001 0Т00| 0,002 0,008 0,002 o.gooi 0,0001 0,003 0,0042 0,004 0.0001 0Р0001 0,0001 00,008 0,0008 0.001 0.004 0,001 0,001 о о о о 0,0045 0,006 О
2S8 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Растет иекбртнеы* Продолжение табл. 10.13 Матер нал, марка Состав я концентрация среды,, мае. % Бронза БрА7 Ниобий Сталь* 12Х18Н9Т Х23Н23МЗДЗ 0Х23Н28Н2Т Тантал Медь Олово Платина Свинец Сталь; Х5Ш5Т 12Х18Н10Т Х17Н13М2Т Алюминий Алюнвний (А1 = 99,3 %) Сталь СтЗ Никель НП 2 Свинец СЗ Сталь: углеродистая 32Х18НЮГ Х17Н13МЗТ Алюминий (А1 =97 %) Алюминий АД1 Скорость коррозии. ым/год 10-40 10 20 93 5 20 20 78 92,6 SO*-7-8 98 '¦¦¦ Г- -\Г ¦•¦-., * rl.v r^,;jL --^i-ji Сухой > Сухой и влажный 90 г/10 ма СО2 - 4,6 90 г/100 м3 СО» до 4,5 0,9 мг/л Газ влажный, водные растворы, газ + воздух 5-40 75-100 Технический > Влага 0,1 Сухой: > Влага 0,! > Oil » 0.1 г Сулой Влага 0,0084 Влага 0,2 > 0,2 Ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж г г г г г г г г V V ж ж ж г ж ж ж ж ж ж ж ж г ж г 20 100 21 21 20 80 80 Кноенне 70 300 0-0.002 0 006 0t00l 0t002 0,005 0,006 o.oos 0,005 0,001 0,009 20 20 1200 20 100 100 100 — 0 0 0 0 0,002 0.001 0.001 0 ¦у 20 20 20 20 Кипение > > . > > > 0.0004 0r002 00002 o,om>6 0,001 0.001 0,001 0,001 0,001 0.001 20 20 20 20 20 0.001 0.003 0,003 0.001 0,001 289 Материал, ыаркз Алюминий АД1 Бронза {Мп s Медь Ml Никель (Nx := 98,5 %) Олово Серебро Тантал Титан Цинк Сгаль 12Х1ВН10Т Алюминий (А1 Никель (Ni = Хастеллой С Сталь: I2X18HJ0T Х17Н13МЗТ Титан Алюминнй АД1 Алюминии АД1 ВрА5 д Ml Никель НГТ-2 Монель 99,9 %) r5 ^ 99,8 %) Продолжение табл. 10.13 Состав л концентрация среды, мае, ¦fc Т« кпе pa- тура, •С Сулой Влага 0,0084 Влага 1 Сухой Влажный Сухой Влажный Сухой Влажный Любой > Влага 1 г/л Сухой н влажный Технический Влага 0,0OS4—1 Форм альдегид Любая Ю.НСООН^следы ЯО.ЫЪСО НСООН—1 5r HzSO Ю; JbSO4 Любая 37 Фреон-12 Ж Ж Г Г Ж Г ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж г ж г 20 20 20 20 20 78 20 20 20—77 20 20 20—67 20-77 20 Киленве 20 20-25 20—25 77 77 Г 8 Ж Ж ж ж г Гр 85 65 85 117 135 100 100 85 бб Кипение i Ж г 50 50 Г г г "Ж г г* Ж Г г ж г г 100—150 200 250 50 50^150 150^200 50 50 100—250 50 50 100 0Т01 0,003 0,001 0,01 0,01 0.002 0,002 0,003 0.001 0.001 0,001 0,003 0,001 0.00] 0,001 0Р001 0,005 0,001 0,001 0,001 0.001 0,001 0Р002 0.0О5 0,002 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0 0,006 0,005 0,002 0.003 0,005 0,002 0,002-0,004 0,005-0.009 0002 0,003 0,001 0,003 0,003 0,002
292 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЙ* Расчет нлощад* проходного мрыгшлс 10.14» Предельно допустимые температуры, °СГ для мембран [10-7) Материал Мембраны Разрыв- ные 120 400 400 300 120 450 160 150 200 60 350 Хлопаю щне 100 300 450 —. — 300 160 150 200 60 350 Алюминий Никель Ко р розионн о- с той к а я сталь Титан Серебро Монель Медь СвинецJ Фторопласт1 Полиэтилен 1 Алюминий ] 1 Данные относятся только к случаю применения в качестве защитных покрытий для мембран нз других материалов или в качестве герметизирующих подложек дла мембран с прорезями. рис. 10.17); Л — опытный коэффициент, учи- тавающий влияние концентрации напряже- напряжений в материале мембраны, обусловленное прорезями на ее рабочей поверхности (ре- комендуется принимать Л = 0,5 -=- 0т6) Число периферийных отверстий я равно числу прорезей (обычна п = бт реже п = 4 или л = 8). Диаметр D, ^ D — B -г- 4)d{. t г Рис, 10.17. Ржсчетнаж схем* м«мбр»ны с вроре- ¦? — г Ширину лрорелеЙ с выбирают, соблюдая со- соотношения: при D <С 175 мм 1 мм ^ dy ^ 3 мм. с \ мм; при D ^ 175 ми 2 мм s? dx s? 5 ммг с _: 2 мм. При срабатывании мембран с прорезями разрушение происходит по перемычкам между отверстиями, расположенными а ее центральной части Ширина перемычки Ь (см рис. 10.17) определяется диаметром а окружности, на которой они располагают- располагаются Из условия требуемого давления сраба- срабатывания мембран диаметр <0125а3 для алюминия. Чтобы герметизирующая подложка не ока- эывала существенного влияния: на давле- давление срабатывания мембраны с прорезями, ее толщину hv выбирают из следующих со- соотношений [10.7]; flf < hi < вг Длй полиэтиленовой пленчи; п а\ < /*i < — ^2 Для фторопластовой пленки; о 2 lp25af < Ai < у а* ^Я свинца; ! < где а! ¦= рс«1 . .. Относительное удлинение о материала герметизирующей подложки должно быть не ниже удлинения материала мембраны с прорезями. : Хлопающие мембраны. Расчетная схема хлопающей мембраны представляет собой сферическую оболочку, нагруженную внеш- внешним давлением Хлопающая мембрана мо- может терять устойчивость в упругом или улругопластнческом напряженно-деформн^ рованном состоянии. Для мембран, теряю-., щнх устойчивость & упругой области, тре-; буемое давление срабатывания ^ ¦л; Для алюминиевых мембран, теряющи^ устойчивость в упругопластняеекон области ^ ¦¦¦1 В этнх соотнощениях k и г — соответствен- соответственно толщина и радиус кривизны сфериче^ ской части оболочки, Л\ н /Сз — опЫТНЪ^ коэффициенты: ? —модуль упругости. -Щ Рекомендуемые для изготовления меи^ бран рабочая температура, модуль упруго^ сти. опытные коэффниненты в зависимости^ 10J5. Опытные константы для расчета хлопающих мембран различных материалов [107] мембрдны Алюминий Никель Коррознонно- стойкая сталь Тип (см. рис U) Коэффнц ненты Плоское Коническое Плоское Коническое Плоское Коническое 0,30 0,40 0,40 0.48 0,40 0,45 от материала мембраны н типа уплотнения приведены в табл. 10.15. Расчет хлопающих мембран, разрезаемых прн срабатывании шжочт сводится к опре- определению толщины h заготовки и высоты купола И по заданным значениям давления срабатывания рс к рабочего диаметра D. Для мембран, теряющих устойчивость в ласти упругих деформаций [10 7], h = 0r35D Для мембран, теряющих устойчивость в об- области упругопластстческих деформаций, Толщина^ Л округляется д0 ближаяшего из значений, относящихся х определенному сортаменту металлопроката (см. табл. 10 12). Ошибку, связанную с округлением толщи- толщины, можно компенсировать, изменив высоту купола И (обычно в расчетах И — 0.2D) прн изготовления мембран. Ломающиеся мембраны. Для мембран, жестко закрепленных по лонгу ру (см. рис. 10 13, л) и имеющих пренебрежимо ма- малый па сравнению с их толщиной изгиб толщина О h Для мембран, сиободно опирающихся по контуру (см. рис. 10 13,5), толщина где р. —коэффициент Пуассона (для хруп- KHi материалов, применяемых при изютов- ленин ломающихся мембран, и — 0 2 -*- 0 3 110 7]) ' * Срезные мембраны. При работе на чи- чистый срез (исключено явление изгибу мем- мембрана достаточно жесткая; по диаметру D зажимного кольца имеются острые кром- кн — см. рис, 1014). Толщина срезной мем- Модуль упругости 1,4-Ю 1,6*10 браны — (D/4) гле аср — предел срез (в расчетах прочности мембраны на обычно принимают ) Отрывные мембраны На колпачок отрыв- отрывной мембраны (см. рис. 10Л5) в момент срабатывания действует енла O,25nD2p<t к отрыв его произойдет, когда в ослабленном сеченни толщиной Л = (D: — D)/2 и пло- площадью 0,25rt(Dj — Г?) возникнут напряже- напряжения растяжения, ранные пределу прочно- прочности <у» Заданное давление срабатывания мембран устанавливают, варьируя диаметр D, = 10.5. РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ КЛАПАНОВ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ МЕМБРАН Конструкции взрывных клапанов приведе- приведены в работе [10,4], мембран —в п. 10,4. В аварийной ситуации скорость роста дав- давления w = dp/dt в постоянном объеме V компенсируется массовым расходом газа М из рассматриваемого объема, при этом если процесс протекает при постоянной темпера- температуре 6, то из уравнения состояния идеаль- идеального газа следует условие [10 16] Массовый расход газа через сбросное от- отверстие предохранительных мембран мож- можно определить по формулам A0.12), A0J3). В частности, если принять, что истечение газа из емкости происходит при давлении срабатывания предохранительного устрой- устройства pi = $Cr где индекс Д обозначает аб- абсолютное давление, то площадь проходного течения сбросного отверстия
294 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ площади нрододного сечения язрывных 295 ХОЛЬ, ро:та. дазлечня згр з шксстя объемом Аднпнновая кислота Азелаиновая кислота Алюминий: распыленный измельченный Алюминия стеарат А дети лцел лю ло з а Ацетобутират целлюлозы Битум нормальный Дим ети лизоф та лат Дим ети лтерефт а лат Д нни т р оорток р езо л Д и цикл опентадиея Древесная мука Изофталевая кислота Капрозоль серый Кумароио-инден твердый Лиги и it чистый Меламнноформальдегидная смола Мети л целлюлоз а Пропионат целлюлозы @,3 % сво- свободного гндрокснлз) Салициловая кислота: техническая су6лкмпровалчая Сер а Сополимеры: акрилонитрила* и винилшфидина мети л метакр плата и этила крч- лата мети лметахр плата, стирола, бу- бутадиена и этилакрилата стирола и ахрялонитриловой кис- кислоты 17.3 30,0 14,7 36,4 13,5 38,2 18,9 30,9 51,0 77.0 14,0 61.0 13,6 19,8 6,4 7,9 70,0 30,0 5.6 12,1 33,0 20,4 12,5 42,1 42,1 30,2 9,0 Сополимеры: стирола и маленнового ангид- ангидрида этилера н маленнового ангид- ангидрида (сухой) Мочевяноформальдегидная смола {S-Нафтол ГТентаэритрнг Полив и ни л ацета т Полив кн ил б ути рал ь Поливиннлхлоркд 4- диоктилфталат (смесь 67%+ 33%) Пол и о кс яметил ен Полимер акриламнда Полимер акрило»итрила По лкмети л ч ет ак р ч ла т Полипропилен; каст аба л изи р ов а ниын ста бнлизи р ов а н ни й Полистирол Полк фор м альдегид Полиэтилен: высокого давления низкого давления Терефт^лезая Кислота п - Фены л еж ди а м ид Фенолофурфурольная смола Фенолфорз* альдегидная смола Фенотиазин Фталевый ангидрид Хиниэарин технический Цирконий Шеллак 25,0 8,5 38r0 3,5 25t7 9,0 6,4 12,8 14,7 83,0 17,5 77,3 12tB 35,0 25,0 320 26,3 25,5 48.0 51,0 70.0 64,5 22,2 9,3 27,0 18Л 23,0 где при дознуковом режиме истечения функций -ф I ~ \ — %1 при р — р , а при V ТУ л*, ш сверхзвуковом режиме истечения ф! ^— 1 ^= ф, [см. A0.15)]; коэффициент расхода а для мембран обычно 0,7—0,8 для взрывных клапанов 0,8, Чтобы выполнить расчет по приведенной выше формуле, необходимо задать скорость роста давления. При взрыве скорость роста давления в сосуде или аппарате объемом V с газообразной средой, находящейся под начальным давлением ра, имеет максималь- максимальное значение, ранное ш = A0.18) где Wq — максимальная скорость роста дав- давления в экспериментальной бомбе объемом V+ (при взрыве смеси пылей с воздухом при их оптимальной концентрации в бомбе объемом V — 10 л без начального избыточ- избыточного давления данные по скорости ш0 при-, ведены в табл. 10.16); я—коэффициент, учитывающий степень турбулентности; обычно х = 1,5 —- 2,0; однако если аппарат проточный или в нем имеются элементы (лопасти, ребра и т д.) t способствующие усилению турб>лаитности, го х =* 2 -s-б; если а аппарате искусственно создается ин«- теисивчая турбулентность, например, венти- вентиляторами: или за счет тангенциального ввО-j да газа с большоГт скоростью, то х может быть увеличено до 5—-10 [10 7] При отсутствии экспериментальных С^ОПО^ТН W ПО 10.17. Характеристики взрыва некоторых газов, паров и пылен различной концентрации [10,7] Содер- Содержанке об К* #S ?*l X н о о =( с о о л «3 и X 0? к j; J Л Д j Газы -н' 1ття Акрнлонит- рил Ацетялеч Ацетон Бензол Бутан i Водород 4 5 6 7 8 10 12 14 5 7 8 10 12 13 14 16 16 20 25 3 4 S 6 Г а 9 3 4 5 6 3 4 5 G 15 20 2Ъ 30 35 40 — —ь — — — —- — — — — —¦ —ь — — — — — —*¦ . _ ¦— — — ! — —н 4,0 5,1 6,3 6,6 7,0 6,9 6J 6.2 5,0 7,7 8,6 9,2 9^ 9,6 9,3 9,2 8.8 72 6,4 3,1 4,0 5,1 5,3 5,1 4,8 3,9 4,6 5,9 6,2 4,9 2,8 4,6 6,2 6,2 4,5 3,9 4,15 4Г35 6,3 6,5 0,132 0,104 0,049 0,044 0,042 0,068 0,130 0,230 0,0336 0,0192 0,0185 0,012 0,015 0р017 0,02G 0,024 0,025 0,048 ОД 75 0,440 0.200 0,080 0,070 0Р080 0Т160 0,520 0,140 0,050 0,060 0,140 0,840 0,132 0,057 0,0567 0,407 0,029 0,028 0,025 0,011 0,010 0,0112 32 59 147 160 180 160 123 57 160 400 670 760 760 760 _ 510 415 290 90 8,5 32 99 96 96 5S 10,1 54 147 147 64 4,5 46 134 147 16,4 176 192 198 630 700 640 Вещество flponaFf Этаи Зтйлен Сод«р- 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 9 10 и 5 6 7 6 9 10 И 12 14 — —ь ~~~ -—• — — — -— — — — — щ % ш sis 4,74 5,9 6,14 5Р37 3,07 4,35 S.36 5,95 6,26 6,42 4,86 3,32 3,2 5,9 6,1 6,65 7,5 7,2 6.3 6р0 5,1 зя X О ^ F4 tj fc x * X о ч 0,098 0,057 0,056 0 \29 1,360 0,0856 0,060 0t048 0,047 6,079 0,149 0,800 0,880 0,041 0,038 0,034 0р018 0р020 0,044 0,105 0,200 0,400 к Sft[ ¦ ¦ я 5 "- Is 1 80 153 160 83 2,44 57,6 107 127 160 70 50 40 5,6 160 166 200 544 530 205 144 4S 12,8 Этиловый спирт 5 8 10 12 14 16 18 20 1 — — — —~ — 3,1 5,9 6.2 6,3 «Л 5.1 47 0.940 0,060 0,056 0t064 0,064 0,230 0,330 0720 4,8 131 160 147 139 77 21 15,2 Поливинил- бутяралъ ГТолиметил- метакрнлат Полипропи- Полипропилен неста- бнляэнро- ванны» — — _, —ь — —- [00 500 100 200 500 1000 2000 100 200 500 1000 2000 2J 5,4 2,2 3,5 5,4 4,8 4>3 4,1 4,2 4,9 47 4,0 0,140 0,084 0,229 0,130 0,093 0,150 0,191 0,040 0,035 0,051 0,061 0т12Б 45 128 16 77 128 71 56 310 350 320 230 57
295 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Учет ВЛН0ВКА сбросных трубонроюдов на работу оредахранигельыыг устройств 297 Вещество Полипропи- Полипропилен стабя* лнаирован- Полистирол Полифор- Полиформальдегид Полиэтилен высокого давления То же низ- низкого давле- давления Сополимер стврола в акрнло- яитрила Продолжение та б л Содер- Содержа аде об. — — •.— ^_ —~ ~ — — ¦— г/к9 100 200 500 1000 2000 100 500 100 200 500 1000 2000 100 200 500 1000 100 200 500 1000 2000 100 200 500 9 В) о а. * 3 _ т. # — 4,0 4,0 4,4 4,3 4 Л 2,4 4,9 1,92 4,2 5,7 6,6 7,2 4,1 5,0 5,2 4.6 4,3 4,7 5,1 4,4 3,4 1,7 3,1 4,6 к ^ О1 u 3 _ С^ в] 2 4) ж Л Си 0J «Ч d z * 0,042 0,042 0,076 0tU3 0.158 0,075 0.051 0,120 0,600 0,500 0,6&8 0,103 0,064 0,046 0,054 0,090 0,032 0,038 0,050 0,076 0,130 0,178 0,138 0,121 10Л7 r « ^ m ? * * 5- 5. о S 250 230 180 83 45 64 320 29 180 263 230 ies 166 256 220 123 480 420 350 350 71 19,2 38 90 JO. 13. Влияние температуры на характеристики взрьши [Ш.7] Вещее t&o Ацетов Вевзол Водород Пропан i s стг О V~| U о 6 3 30 5 со i 65 93 121 149 177 204 65 93 1-21 149 177 204 27 35 65 93 121 149 177 204 27 35 65 93 121 149 177 204 о к 4 HZ М S v e 5,97 5,9 5Р23 5,0 4,64 4,5 5,9 5,72 5,37 5т0 4,6 4,43 6,79 6Т72 6,3 5,79 5,37 5РО8 4,85 4^2 6,65 6,2 6,1 5J2 5,37 5,65 4,78 4,6 о м§и « ч * Jfi [SJ E HJ 4J и ^ d а о и ж 03 <Х * 0,070 0,063 0,065 0,056 0,050 0Т045 0,050 0,050 0,048 0,048 0,042 0,042 0,003 0,0104 0,011 0,012 0,013 0 0135 0,0135 0,013 0,059 0,058 0,056 0р054 0,048 0,044 0,043 0,041 = sii ^§« [о 140 150 180 192 192 150 163 178 192 192 19S 640 640 570 576 576 627 627 640 145 147 160 167 176 180 192 205 10.19. Нормальные скорости распространения пламени Горюч ни газ Водород Окись углерода Метан Этан Пропан | чесхая смесь Газ Boa Об. % 29,5 29,5 9,5 70,5 70,5 90,5 с м/с 160 30 23 Смесь С максимальной скоростью раеттрост ра ач ян я пламени Газ Воз- Воздух об. % 42 43 10,5 4,3 56,0 57,0 89,5 93,7 95,7 V см/с 267 42 37 40 за 10.20» Нормальная скупость некоторых it a паров с зезд^хим г10,7] Вещество Аммиак Ацетилен Адетон Бензол «-Бутен Водород н-Гексан а-Гептак Днэтиловьгй эфир Изооктан Метан икг м/с 0,23 1Р70 0.44 0,43 0,45 2,7 0,39 0,43 0,49 0,41 0р34 7,0 п,з 9,9 10,0 9,6 8,4 9,6 9,6 10,2 9,1 8,2 Вещество ¦ Метанол Оксид углерода Охсид этилена н-Пентан Пропан Сероуглерод Цнклогексан Этилен Этиленнмин Этиловый спирт иа, м/с 0,5 0.33 0,89 0,44 0,46 0,59 0р44 0,74 0.46 0.556 ——-^_ 8,4 8тЗ 10,9 9,65 9,6 8,8 9,6 9,9 10,6 8,45 муле A0.18) скорость роста давления можно определить по формуле [10.7, 10.16) где е = ртж/ръ — степень повышения дав- давления при взрыве (pD и />пчх — соответ- соответственно начальное давление в объеме и максимальное давление взрыва); ff и ик — соотеетств еяно м аксим а льн о 2 оз м ожна я площадь поверхности и нормальная ско- скорость распространения фронта племени по горячей смеси в сосуде или: аппарате. Пло- Площадь <т приближенно определяют из .усло- .условия, что пламя распространяется по сфере кз точки инициирования взрына, находящей- находящейся в геометрическом центре внутренней по- полости сосуда или аппарата В частности» для сосудов цилиндрической формы диа- метром D и высотой И Водородно-воздушнан > , . , 2J Во дородно- кислородна я » , » 13,8 Ацетилен окне дородна я » . . . , 15,4 Водород с хлором 2,2 Органические пыли 0,3—0>9 Ш5. У-ГЕТ ВЛИЯНИЯ СЗРОСНЫХ ТРУБОПРОЗОДСВ НА РАБОТУ Я^ЕДОХРАМ!1Т?Г?ЪИЫХ УСТРОЙСТВ сброс»0| о трубопровода на ра- работу предохранительного устройства учн- тыззют следующим образом: определяют скорость газа и1 и скорост- скоростной коэффициент Я,! в выходном сечении, трубопровода ( при L при D > И. В общем случае для сосудов проиэнолъкон формы с размерами Л X й X ц где Л > ^ 5^ С, площадь а Представляет собой боковую поверхность шарового слоя радиу- радиусом В/2 и высотой С, i е а ^= яЗС {для сферического сосуда диаметром D имеем D2 где рь *i, ^i — соответственно плотность газаг скорость газа и критическая скорость з выходном сечении трубопровода, площади F р которого равна F{; для кдёальноге газд Газодинамические характеристики взрыва (максимальное давление рта*, скорость его нарастания w и время достижения т, нор- нормальные скорости распространения пламе- пламени ыч) зависят от концентрации компонен- компонентов B3pbiBqaTofi смесн (табл 10 17—10.20). Максимальные значения нормальных ско- скоростей ик, м/с^ в некоторых смесях, при нор- малъны* условиях следующие [10.4J: Предельные углеводороды с воздухом 0,32—0,40 где tf] — температура заторможенного по- потока в рассматриваемом сечепин; вычисляют приведенную длину трубопро- трубопровода 2k где ^—коэффициент сопротивлений трубо- трубопровода, который равен арифметической сумме коэффициентов местных сопротивле- сопротивлений его отдельных элементов {табл 1021) определяют скоростной коэффициент )*& на входе в сбросной трубопровод, пользу- пользуясь кодограммой на рис. ЮЛ % или решая
298 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ {Изъем нм* соедяневнЙ я расчет утечек 299 10.2К Коэффициенты местного сопротивления Эскиз Расчетные формулы Эскиз Внезапное расширение сечени я Внезапное сужение се- сечения Расходящийся конус Jfe^=0r12 — 0.20 пропорционально углу а Вход в трубу острая кромка а ?05 закругленн&я хромка б ' 1=0,1 Выход из трубы Б-1,0 Коленя сварные ,7 Ф Ф » 60°. 5 ^ 0 Ф = 45°, ? = 0,3 Ф^30°, ? = 0,2 Ф — 22,5*, ? = 0,1 Колено свар вое Колено сварноз <р=90*. ?=-0,6 Расчетные формулы я величины Плззный поворот на угол Rid .., 1 2 3 4 5 Зо , ..О,2Э 0,15 0,12 0,10 0,06 Двойной поворот — калач 2 Двойной поворот —простран- —пространственный, состоящий из двух поворотов под углои 90°, расположенных друг к другу под прямым Двойной поворот с перегибом под углом 90° где ^ — коэффициент местно- местного сопротивления поворота под углом в 90" Коэффициент сопротивления трения прямолинейного трубо- трубопровода L 0,25 где L — длина трубопровода, мм, d — внутренний диаметр трубопровода, мм вода и пересчитывают пропускное сечение л р е д о хр аните л ь ного устрой ств ат по лож н в 1С 7, Г 2 4 S Рис. 20.18, Номогракяга для определения b «офф BOB уравнение находят давление в устье сбросного от- отверстия предохранительного устройства {см. раздел 10.2) Если получение? тачим образом давление р#<1,05р [10,7], то сопротивлением сброс* лого трубопровода пренебрегают; н против- противном случае увеличивают диаметр трубопро* и расчет деп?стммых утечек Для обеспечения безопасных условий тру- труда при эксплуатации систем с повышенным давлением необходимо обеспечивать герме- герметичность разъемных соединений системы за счет применения уплотнений различных ти- типов [1OJ8T 10.9, 10 18] Поскольку абсолют- абсолютная герметичность уплотнения трудно до- достижима, введены классы (табл, 10.22) нх негерметичности Наименьшие утечки возни- возникают в уплотнениях с диффузионной про- проницаемостью, а наибольшие — в щелевых уплотнениях. Объемные удельные утечки жидкости ?ж, чм*/(м>с), птнесеиы к пери- периметру, равному 1 м, за время 1 с Объем- ные утечки газов QT значительно превы- превышают утечки жидкостей (Qr/Q*ssl0-M0*). При оценке герметичности уплотнений для газовых сред критериями яеляются массо- массовые удельные утечки Qr, мг/(м«с), которые Класс 0-0 0-1 1—1 1—2 2-1 2-2 3-2 4—2 5 6 «Jl_r4-| /ке ./» \ ni Гръ. f \ \Щ. 1_i j До 10~5 Св. 10~5 до Ю"* Св, 10^4 до 5» 10 ~* Ся» 5 > 10~4 до 5 > 10"а Св. Б- 10"^ до 5 г [Q~2 Св. 5» !0~2 да 5-10 Св. 5- [0~* до 2,5 Св, 2,5 до 10 Св. J0 до 50 Св. 50 до 5.10* Ca 5-10* до 103 Св. 10* K-iaccbi иеrspметичности утцют ]<Ог<терй^ качестненчо^ оценки Абсолютная герметичность Слабый запах^ визуально не- невидимое отпотевание Псдтекаияе без хаплеобра- зованкя Подтекание с каплеобразо- ваииен Капельные утечки Частые капли Непрерывные утечки эенин Характерные тнсты углотйейяй Мегаллкческие снльфони, мем- браны полимерные Мембраны резиновые, рук рва, зласгомерные реп оде ильные уплотнения Неподвижные уплотнения в тяжелых режимах, эластомер- ные подвижные уплотяеияя Подвижные уплотнения в тя- тяжелых режимах, уплотнения узлов вращения: манжетные» торцовые, набивные Торцовые уплотнения узлов вращения, набивочные, щеле- вые Бесконтактные уплотнения уз- лоа вращения н узлов воз- возвратно поступательного дви- движения
300 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Герметичность разъемных совдинекиА и расчет численно близки значениям удельных уте- утечек жидкости Q*, мм3/(м с) Для расчета диффузионных утечек, м3/с, через диафрагмы (мембраны) с неподвиж- неподвижными контактными уплотнениями по пери- периметру (сч рис 10 10} используют формулу Q = DtS/ty гле DT — коэффициент диффу- диффузии вещества через материал диафрагмы при температуре Тз м?/с, S — площадь диа- диафрагмы, м\ I — толщина диафрагмы, м Значения: коэффициента диффузии при температуре Т определяют пересчетом по формуле ?)j J/АГ RTT* где Dx>— коэффициент диффузии при тем- температуре Го =" 293 К; Т — текущая темпера- температура, К; А7" — Т — Ту, ^ — универсальная газовая постоянная, равная 8,3 Дж/(моль К)т U—энергия активации, Дж/иоль Удельные расходы оеществ за счет диф- диффузия весьма калы. Например, для силъ- фонных и диафрагменных уплотнений из металлов оии составляют менее 10~14 мд/(м2 с) Наименьшей [урон^щаемо- стью обладают металлы и сплаиы, затем плотные пластмассы, эластомера, резино- резинотканевые материалы. Нормы кегерметнчности подвижных уплотнений установлены следуют и %ш нор- нормативными доку^еятаик [10 \Я\ш Ba.iofi ман- манжетами ГОСТ 13823—78 * ГОСТ 8752-79* Уплотнение уз^ов с по ступательяым движе- движением: резиновые манжеты . ГОСТ 14896—84* резинотканевые шев- шевронные манжеты - , ГОСТ 22704—77* Фторопластовые кадьца с гофрированной лру- ЖиноЯ щ ГОСТ 23317—79 Металлические разрез- разрезные кольца ОСТ 2А54-1-72 Классификация по герметичности трубо- трубопроводной запорной арматуры (клапанов, вентилей и т п.) с уплотнениями периоди- периодического действия, чногократчо находящей- находящейся в положениях «закрыто —открыто>, и нормы допустимой утечки установлены ГОСТ 9544—75* Выбор классов герметич- герметичности производится в зависимости от на- назначения арматуры: первый класс — арма- арматура для взрывоопасных и токсичных сред; второй класс — арматура для пожароопас- пожароопасных сред; третий класс — арматура для остальных сред Требования ГОСТ 9544—75* распростра- распространяются на все вилы запорной трубопровод- 10,23* Рекомендуемая шероховатость Ru и волнистости Wz уплатннтельных поверхностей металлических клапанных уплотнений . Характеристика прокладок мы 3 6 ю 15 20 25 32 40 50 65 »0 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 800 1000 1200 1400 1600 Ret, мкм, для класса герметичное тн \ 0,160 0т2 0р25 0,32 0,4 0,4 0,63 2 0,40 0,5 Отб3 0,8 0,8 1,0 1,25 0,63 0,8 L 1,25 1,6 2 2,5 для к si асе а ^ерметнчиостк f 2 3 4 5 6 7 10 12 | 13 14 2 3 4 6 7 8 9 И 12 ! 12 1 14 1 1 3 5 6 7 8 9 10 П 2 14 15 17 18 21 22 16 | 25 is ! 21 27 80 аз 35 ной арматуры с диаметром условного про- прохода Dv ~ 3 -4- 400 мм для вентилей и Dj=- = 3-^-2000 мм для остальной арматуры при давлении среды pv = 0,1 4- 20 МПа и температуре B0 ± 10)йС По ГОСТ 9544—75* определение допусти- мой утечки Q, си^/мии, череэ затворы тру- трубопроводной арматуры при испытаниях ноз- духом рекомендуется проводить по фор- формуле Конструкция прокладки Плоская неметаллическая Плоская металлическая Плоская асбестовая в ме- металлической оболочке тол- толщиной 0,2—0,3 мм Металлическая овального или восьмигранного сечение дукты Резина по ГОСТ 7338—77* с твер- твердостью по прибору ТШР, МПа- 0,76^1,2 св. 1,2 Картон асбестовый по ГОСТ 2850—80* при толщине 3 мм Пароиит но ГОСТ 481—80* лрд толщине более I мм Фторопласт-4 по ТУ 6-05-810—76 при толщине 1—3 мм Алюминий марки АД по ГОСТ 21631—76* Е Лат>нь марки Л63 по ГОСТ 2208—75* Сталь Ст0,5кп по ГОСТ 1050—74** Сталь 08X13 по ГОСТ 5632—72 Сталь, 08Х18НЮТ по ГОСТ 5632—72+ Картон асбестовый по ГОСТ 2850-80* Оболочка; из алюминия, медит латмш из стали СтО.окп из стали типа 12Х18Н10Т Сталь Ст0,5кп Сталь 0&Х13 Сталь 08Х18Н10Т ^ 0,5 1 25 2,5 4 4,75 5,5 5,5 6,5 3.25 Контактное давление аа прокладку» МПа мвдн- мое 2 4 20 20' 10 60 90 125 125 ISO 33 3,5 3,75 3J5 5,5 5,5 6,5 46 53 63 125 125 180 18 20 130 130 40 где fcx —коэффициент, зависящий от класса герметичности: для 1-го класса к{ = }• для 2-го кх = 3; дли 3-го k{ = JO, n — коэффин цисит, зависящий От вила арматуры: для вентилей я —7,5-10-*, для прочей запор^ ной арматуры п — 2,6-10-*. Допустимые утечки через затворы при ис- испытаниях водой рекомендуется определять по формуле A0.19) где гп — коэффициеЕгг; для вентилей т = — 5'!0 5, для прочей запорной арматуры "» ^ 1,6-10^ Норма утечки воды для арматуры 1-го ^ласез по ГОСТ 9544-75* соответствует примерно удельным утечкам через уплотне- НИн ° классов (см- табл, 10,22). Нормы герметичности затворов прн ис- испытании арматуры керосином в i 5 раза меньше рассчитанных по формуле ПО 19) но не менее 0,01 сча/мин. Для обеспечения норм герметичности кла- клапанных уплатпений по ГОСТ 9544—75* не< обходимо соблюдать рекомендации по ше- шероховатости и волнистости уплотнительных поверхностей (табл. 10.23) н создавать н^ обходимое контактное давлевне рК m|ri гер- герметизации на уплотнительных поверхностях Значение минимального контактного давле- давления (МПа) на притертые до высоких пара- метрон шероховатости металлические н ке- металлчческие уп-тотнительные поверхности запорной арматуры для жидкости пр« 20 ЧС рекомендуется определять по формуле К min = Су—коэффициент, зависящий от мате- материала уплотнений; для стали и твердых сплавов ci = 3,5; для чугуна c^ =r Z Г7ПЧ
302 БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ Глава 11. алюминия и его сплазов ci = 1,8: для ре- резины средней твердости, полихлорвинила, пластика с( =^ 0,4. кг— поправочный коэф- коэффициент, для стали, чугуна н твердых сплавов ?г — 1, для алюминия н его спла- сплавов кг — 0,9; для неметаллических мате- материалов кг = ОД р\ — давление жидкости в системе, МПа; &* —ширина стьша, см. Формула A0.20) применима для расчета удельных нагрузок на плоские поверхности в пределах до 70 МПа при наличии а си- системе неагрессивных жидкостей (кроме бен- бензина и керосина). Для агрессивных сред зна^ чеяия р^т[п, полученные по формуле <Ю20), рекомендуется увеличивать в 1Д для виз* духа —в 1,5 раза. Зависимость р*п\л от шероховатости контактных поверхностей с ЬК = 1,1 см в системах, содержащих масло или керосин с кинематической вязкостью 5,65*10-5 м2/с при давлении 10—35 МПа, приведена ниже [10 1]' /?г для уплотннтельных поверхностей, мкм . . . Давление р\, МПа ... 10 МПа . 48 К гщй» 1,08 20 30 35 56,7 65 68,5 R2 для уплотнитель ных поверхностей, мкм . - . Давлений р\, МПа . , , 10 Давление /?* mil1, МПа . 78,3 20 95 2,1 30 И 1,6 35 120 Герметизация уплотнителышх соединений при криогенных температурах в случае жид- жидких рабочих сред достигается пря больших значениях рх т|П Так, для жидкого азота purlin примерно в 3,2 раза больше, чеч для газообразного [10 I) Для обеспечения герметичности фланце- фланцевых соединений стальных сварных сосудов и аппаратов высокого давления о условиях статических н повторно-статических нагру- нагрузок под внутренним избыточным давлением ОСТ 26-373—78 рекомендованы к приме- применению прокладки, указанные в табл 10 24. Параметры прокладок, приведенные в табл. 10.24, используют для определения следующих, показателей фланисвого соеди нення: болтоэок нагрузки р$ МН, в условиях монтажа до педачи внутреннего давления ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ условия прочности неметаллических про кладок реакции прокладок pHj MHT в условиях нагружекия р„ = 2^Dct360mps, где Dz? — средний диаметр прокладки, и, 60 — эффективная ширина прокладки, опре- определяемая по соотношениям Ьр = bfl при Ь < 0,015 см и &0^0.бУ* при Ь > < 0,015 см, &о а= b/S для прокладок восьчи- гранного и овального сечення; 6—ширина прокладки, м; {рк} — допустимое контактное давление на прокладку, Mllas p\ — расчет- расчетное внутреннее давление среды, МПат т — коэффициент (см табл 1024) Расчет на прочность фяанйевых соедине- соединений сосудов и аппаратов при давлении до 10 МПа необходимо проводить по ОСТ 26-373—78, а при давлений выше 10 МПа —по СТ СЭВ 5206^-85 П ож а ровзр ы воб ез оп асн ость л р ои зв о д- ственных помещений а технологического оборудования но многом определяется на- наличием юрюччх газов (IT), паров легко- воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) па- паров горючих жидкостей (ГЖ) и горючих оылеи (ГП). Пожарная безопасность объ- объекта обесяечилается системой предотвраще- предотвращения пожара, системой противопожарной за- защиты я организационно-техническими меро приятиями. Требования к указанным систе- системам и Комплекс органгаацяошю-техниче ских мероприятий определены ГОСТ 12.1.004—85 Системы предотвращения по- жара и противопожарной защиты в сово- совокупности должны исключать воздействие на •тодъй опасных факторов пожара (ОФП) Вероятность воздействия ОФП не должка превышать нормативного значения. В главе рассмотрены, метод определения вероятности воздействия ОФП на работаю- работающих в условиях машиностроительного про- производства; расчет массы ГГ, паров ЛВЖ и ГД поступающих э помещение при аварий, расчет размеров пожаровзрывооласных зон! определение категорий помещений и зданий по взрывапож арной и пожарной опасности- рекомендации тго выбору средств и нопм пожаротушения В целях пред отвращения пожара исполь- используются аварийная вытяжная вентиляция к молниезащкта зданий и сооружений, осно- основы проектирован я которых ^также приве- приведены в главе с учетом специфики машина- строительного производства. И.1. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ К основным показателям пожаровэрьг вооиасности веществ н материалов <табл Л 1-ПЗ) относятся: нижний (ШШВ) и вер^ни-t (ВКПВ) ко>ь центрашонные пределы воспламенения (рас- (распространения плзмени) газов, паров и го- горючих пылей, определяемые зкеперимен- ТЖ1° илн Расчетом в соответствии с ГОСТ j2 1.041—S3. ГОСТ 12J 044^84* и руководством [И 7]; температура всльипки, самовоспламене- самовоспламенения и иосп<1аменен1!Я горючих жидкостей, пгт~~™"~ ' эксперяментально илн минимальная анергия зажигания смесей горючих газов и паров с воздухом н аэро- взвесен горючих пилен, рассчитываемая на основе методик ВНИИПО [U.7J. При отсутствии справочных данных до- допускается определение этих показателей на основании результатов испытаний или рас- расчетов по стандартным методикам с учетом Параметров состояния, Допускается исполь- использование справочных данных, опубликован- опубликованных головными научно-исследовательскими ор г аи нзаииямн в области пожарной без- безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных 1! 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА НА РАБОТАЮЩИХ Системы предотвращения пожара и си- системы противопожарной защиты должны ис- исключить воздействие на работающих опас- опасных факторов пожара <ОФП). Норматив- Нормативная вероятность Q* воздействия ОФП не должна превышать 10^ в год в расчете на каждого человека. Уровень обеспечения без- безопасности работающих прн пожарах отве- отвечает требованиям, если расчетная вероят- вероятность воздействия ОФП соответствует соот- соотношению (ИЛ) Ql ч Для эксплуатационных объектов (зданий, сооружений) расчетную вероятность Q, ны- числяадт с использованием статистических данных по формуле QK =* ]р5Мж/{ГЛу, где jVT* — число жертв пожара в рассмат- рассматриваемой однотипной группе зданий за пе- период Г; Т — рассматриваемый период экс- эксплуатация однотипных зданий, год; ЛГ0 — оощее число людей, находящихся в здании (сооружении). Однотипными считаются здания с одина- одинаковой категорией ттожарион опасности (см. и 117), одинакового функционального на- назначения и с близкими основными парамет- параметрами: геометрическими размерам», кон* сгруктнвными характеристиками, количе- количеством горючей нагрузки, вместимостью {чи- {число людей б здавии), производственными мощь остями Дли проектируемых зданий вероятность
304 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Определенкс вероятности воздействие опасных факторов пожар» 305 Химические Амилацетат Аикл бензол и Лми.чоянй спирт Аммиак Анилин А цет альдегид Ацетилен Ацетол - Бе [{зол Бута и Вутиналь Бутила цет а т Бутиловый спирт Водород Гекеаи Гидразин Гляцернн Дим ет н лгид р а з нн 1,2 Дихлорэтан Изо бутиловый спирт Изо п р о п н л бе нз о л Изо пропило вый спирт Ксилол (смесь изомеров) Метан Мети лов ьщ спирт Оксид углерода Пент-ап Пронан Пропилен Сероводород Сероуглерод Стирол Толуол Уксусная кислота Формальдегид Хлорбензол Хлоратаи Цикл о геке ан Этан Этнлацетат Эти л бея зол Этилен Этилеп гликоль Этиловый сдирт Этилцеллозольв Характери- Характеристика опасяоети вед 56,06 130,19 148,25 88,15 93 13 44,05 26,04 58,08 78,11 58,12 72,1 116,16 74,12 2,016 86J77 32,05 92 Л 60,0 98.96 74,12 152,19 6ОТО9 106,17 16,04 32.04 28,01 72,15 44,096 42.08 34,08 76,14 104fU 92.14 60,05 30,03 112,56 64.51 84,16 30.07 106,16 28,05 62,1 46г07 90,1 ЛВЖ гж ЛВЖ ГГ ГЖ ГГ ВТ и ГГ ЛВЖ гг лвж гг лвж ЛВЖ и гж лвж гж, вж лвж гг лвж ТГ лвж гг лвж гг лвж гг лвж гг лвж гг гж лвж Нцпв вкпв я -; Г; об. -26 43 -18 48 73 —40 . -18 -11 — Ы) -7 35 35 -23 40 198 — 15 9 23 60 14 29 -181 6 __ —44 — .— —43 30 7 40 .—, 29 — -17 _~ -3 20 _. 111 13 40 234 т 273 300 650 617 172 335 540 562 405 230 330 340 510 243 132 400 249 413 390 220 430 59Q 537 440 605 286 470 455 246 102 490 536 465 430 638 510 259 515 456 420 480 412 400 235 2,8 1.1 1,49 1.46 15 1.3 4,1 2,5 2.9 1,43 18 1,8 1,35 1.8 4,12 1,24 4,7 2,6 2 6,2 1.81 — 2,23 1,1 5,28 6,93 12,5 1.47 2,3 2,4 4,3 1 0 и 1,27 4,0 7 1>4 3,8 1,3 2,9 2,0 ко 2J 4,3 3,61 i,8 31 7,2 8,7 3,3 28 7,5 57 81 13 8,0 8,5 12,5 9,0 10,9 75 6,9 100 11,3 95 16 11.4 12,7 6.5 14,1 35,5 74 7Г7 94 11,0 46,0 50,0 7,2 73 9,8 15,4 7,8 !5 ПА 6,8 34 17,77 15,7 Обозначения: М —условная молекулярная масса; ficn — температура вспышки в за- закрытом тягле; ?«¦ ^темперзтура самовоспламенения, ЛВЖ — легковоспламеЕ^яющаяся жнд- хостьр т е, жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника эа-жигаиия и имеющая температуру вспышки не выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытой тигле); ГЖ —горючая жидкость, т е жидкость, способная самостоятельно гореть после уда- удаления истопника зажягання и имеющая температуру вспышки выше 61 °С (в закрытом тщ*' ле) и.тн бб^С (в открытом тигле), ВТ — взрывоопасный газ; ГГ — горючий газ, т. е. газ, способный образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при темпера- температуре не выше 55 °С] В Ж — взрывоопасная жидкость Продукт, состав О <J «я " 5g a С oa Автоочнстит ел ь двигатели Антифриз <То- сол А» Ацетон B0%) +- +- бензин БР-1 B0) +хлодон ИЗ F0) Ацетон E0) + то- толуол E0) Бензин А-70 Бензин А-66 Бензин авкацнои ный 91/115 Бензин авиацион- авиационный 95/130 этили- этилированный Бензин БР-1 Бензол E0) *f эта- этанол E0) Водород E0) + *f- окенд углерода E0) РА Гидравлическая жидкость AM Г-10 Грунт А К-07 0 Грунт ФЛ-ОЗК Дизельное топли- топливо «А> Дизельное топли- топливо «3> Днзельноз топли- топливо «Л» Керосин КО-20 Керосин К0-25 Лак бакелитовый ЛБС-2 Мазут топоч- топочный 40 Масло авиацион- авиационное МС-20 Масло индустри- индустриальное 45 Масло траисфор- «ягорное ф Аф Продукт, состав смесн. мае. % Растворитель М Растворитель РМЛ Растворитель РМЛ-218 Растворитель РМЛ-315 Растворитель Р-4 » Р-5 Топливо Т-1 Топлива Т-5 Уайт-с парит Эмаль ВЛ-515 Продолжение табл. si И с с лвж > > > * д °С 6 10 4 16 7 -9 30 60 33- 367 7 397 374 399 367 550 __ 220 220 250 426 ш С X 112 а ой. % 2,8 1,72 1.25 1,65 1,57 \ 5 ^- ^^ _г ^_ 56 — Горючее вещество Смола фор мал ь- дегидная Смола эпоксидная без катализатора Полистирол Полипропилен Полиэтилен Цирконий Титан Магний Алюминий Алюминиево-маг« вневый сплав Торий Снлнкокалышй Железо •* карбо- карбонильное Ферротитан Железо восста- восстановленное ферромарганец 55 20 25 32,7 12 10 15 15 3,4 30 420 540 488 395 440 40 60 25 10 25 75 42 105 140 66 130 5 25 10 0,026 0,047 5 150 20 80 во 0,25 190 510 490 470 280 270 490 310 400 475 240 650 647 720 560 450 371 500 660 600 350 660 300 370 250 330
306 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Определение вероятности воздействия оа&свш фа*тор<п пожара 3( Продолжение табл. ИЗ Марганец Тантал О ЛОБ О Цянх Бронзовая лудра Ферросилиций Ванадий Сурьма Кадмий 90 190 190 4S0 1000 160 220 420 — 130 140 80 ОД 5 — 250 60 1920 4000 240 290 430 460 190 860 490 330 250 Фосфор красный Фосфор дистыА Сера Кремнии -Бор тчес:<с!е 14 20 17 100 100 0,05 — . 2,1 60 а 305 265 190 790 400 Казеин Резиновая мука Снмаэин техни чеекий Люминофор ныб 45 74-79 26 103 60 2 377 530 885 340 400 250 350 300 620 340 ?6 49 700 510 460 530 630 750 650 550 800 Обозначения: WAin -минимальная энергия зажигания, рщяж — максимальное давление взрыва горючих дылей. по формуле Q*-Q*V-Pm.u)9 (И.2) где Q* — вероятность нозиикновекня пожа- пожара в здании, лет; Рв.,^вероятность зф- фентжшого срабатывания противопожарной защиты, вычисляемая по формуле П. п — число технических решений противопо- противопожарной защиты в здании; Я„- вероятность эффективного срабатывания «-го техниче- технического решения: по данным ВННИПО R, ^ =* 0,7 + о,а. Если при использовании формулы {\\2\ условие AU) не соблюдается, то необяо- дн*о расчет Qt выполнять с учетом веро- ятностя Р9 эвакуаини людей аз здания по формуле Вероятность авакуацин формуле вычисляют секции ада — вероятность эвакуации по путям; /^ — вероятность куакнн по наружный эвакуационным ницам и переходам в смежные ннй; при наличия наружных укнон лестниц и других путей Рлш =^ 0,03 при сутствии таких путей эвакуации Р Вероятность Р* м остям: эва' лш в вычисляют по эавнсн П 0,999, О, если < где тел —время от начала пожара до бло- блокирования эвакуационных путей, мни; опре- определяется расчетом значений ОФП на эва- эвакуационных путях в различные моменты времени; t? — расчетное время эвакуации людей, мин; определяется как сумма вре- времени движения потока людей по отдельным участкам путей эвахуакнн; т*,, —иитервед времени от возникновения пожара до на* чала эвакуации людей, мин; лри наличии в зданиях системы оповещения о пожаре значение т„ . принимают равный времени срабатывания системы с учетом ее ннерци. ояности. При отсутствии необходимых ис- исходных данных для определения тк. в в ада- инях без системы оповещения следует при- принимать для этажа пожара 0,5 мин, выше- вышележащих этажей 2 н зальных помещений 0 мкн. Время от начала пожара до блоинрова- йия эвакуационных путей т^ допускается принимать равным необходимому времейн эвакуация t^ мин, которое зависят от ка- категория пожарной опасности помещения и его объека (тибл, 11.4}» Для зальных помещений, где пожар мо- ет быть обнаружен одновременно всеми, 11.4. Время эвакуации *нб, мяв Категория поиеще- ПК* А, Б В г, д До 15 0,6 1,25 Объем 30 0,75 2 Не оп цомещешгя, м* 40 1 2 заничт 50 1,5 2Рб i ^аегся ео 1 более 1,75 3 вероятность Рь л определяют по формуле ),999, если /Р < если fn > * ¦»„ IT Допускается оценивать уровень обеспече- обеспечения безопасности работающих в здании по значению вероятности Q» в одном или не- нескольких помещениях, наиболее удаленных от выходов в безопасную зону (например, верхние этажи). Вероятность возникновения пожара в объ- объекте рассчитывают по формуле где л —число помещений в объекте; Qu. nt — вероятность возникновения пожара в i-м по- положении объекта в течение года* Вероят- Вероятность Qd.Hi- обусловлеввая возниквовеиием пожара в j-m помещении или в одном из технологических, аппаратов, находящихся в этом помещении, определяется по формуле ~- Qn. о» i)f п. где лз — число технологически*, аппаратов в помещении; Q«q ^ — вероятность возникно- возникновения пожара в /-м технологической аппа- аппарате, установленном в этом помещении, в течение года; Qn. *t — вероятность возник- возникновения пожара непосредственно в объеме 1-го помещения ь течение года. Вероятности Qm/ и Qh ih обусловлены совместным образованием в элементе объ- объема аппарата, или помещения горючей сне- снеси к появлением источники зажигания, по- йтому Qw / = Qr. с ;<?¦. 1 /, где Q*. с / — веро- вероятность образования горючей смеск в /*м технологическом аппарате; Qn. а/ — ве- вероятность появления источника ааисигання в этой технологическом аппарате; QD o;=2 ^ Qr. с iQ*. * I, где Qr. с i — вероятность об- разовання горючей смеси в об1!*we иго по- помещения а течение года; Q». * i — вероят- вероятность появления источника зажигания в объеме помещения в течение года. Расчет вероятности образования горючей смеси. Образование горючей смеси (горю- (горючее -f- окислитель) в рассматриваемом эле- элементе объекта обусловлено совместным по- яэлением в яем достаточного количества горючего вещества и окислителя с учетом параметров состояния (температуры, дав* Дения н др>): Qr.Ci — QriQoil где Qri — вероятность появления достаточ- достаточного для образования горячей смеси коли- количества горючего вещества в ^м элементе объекта в течение года; Qoj — вероятное* появления достаточного для образован! горючей смеси количества окислителя i-м элементе объекта в течение года; д/ производственных помещений Qot — l/ Определение количества горючего вещ ства (газа, пара, пыли) необходимо д; уста нов леки я их концентраций в объеь помещения и сравнения их значений с koi центрационнымн пределами воспламенена (НКПВР ВКПВ), Расчет массы горюча вещества, поступающего в помещение, npi веден в п. 11,5, а значения концелтрадно] ных пределов воспламенения — в табл. 11.1 П.З. Появление в элементе объема горюче] вещества должно учитывать все режим технологического процесса (пуск, режи нормальной работы, ост ел о в> ремонт и т. п. а также все виды горючего вещества (твц дое, жидкое, газообразное и т. п.). Вероятность Q^ появления в племен- объекта конкретного торючего вещесп определяется нарушением технологически! процесса (раагерхетнзация, химическая р акция и т, и.) и рассчитывается по фо] муле где Qot* * — вероятность реализации на К причин нарушения техиологнческо1 процесса* Для экеклуатируемых объектов Q^ определяют па основе статистических да ных, а для проел тиру ем ык Qotk*=1- —е~*\ где Я — интенсивность отняэов пр кзводственного оборудования (из дел н? Ч"*1; т — общее вр^мя работы оборудоваш за анализируемый период времени (год)» Средние значения интенсивности отказ fc*10*p ч, некоторых элементов гидраэлнч ских и лнезиатнческнх устройств (по да ным ГОСТ 12Л.О04—85) приведены ниж Задвижки клапанов 5,1 Клапаны: рычажные . * 4,6 дренажные 0,22 ручные переключающие 6,5 Манометры 3.3 Моторы гидравлические 4,3 Насосы с машинным приводом . < 8,74 Прокладки: пластмассовые: резиновые Регуляторы даалення 4,25 Резервуары гидравлические . . . * 0,15 Сильф они 2,28 Соединения; гидравлические > . . . 0,0Э пневматические ...*». г ¦¦ 0,04
308 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Определение вероятности воздействии опасных факторов пожара 309 Трубопроводы 1Р1 Шланги: высокого давления ....... 3,93 гибкие 0,067 Предохранительные мембраны . -. - 0,0112 Вероятность Q&t Для проектируемого тех- техно логического оборудования определяется аналогично Qr; по формуле A1.3)» Расчет вероятности появления источника зажигания* Вероятность появления источ- источника зажигания Qy. 31 или Qm, */ вычисляют по формуле где QM a. rf — вероятность появлений в тече- течение года в t-м элементе объекта теплового источшвда; Qn *.mi— условная вероятность того, сто энергия (температура) этого ис- источника достаточна для зажигания горю- горючей снеси, находящейся в i-м элементе объ- объекта; Qji a i/ — условная веровтность того. Что время контакта теплового источника с горючей средой достаточно для ее воспла- воспламенения* Вероятность появления QH. *. it теплового источника зависит от количества М тепло- тепловых источников и вероятности появления каждого из них в 1<м элементе объекта. Определяется по формуле м где Qjm — вероятность появления в 1-ы эле- элементе объема в течение года m-го тепло- теплового источника* Вероятность QH, *, и пршишают равной I или 0 в зависимости от результатов сравне- сравнения параметров теплового источника с по- показателями пожарной опасности горючей смеси. Еслк температура теплового источ- источника выше 80 % значения температуры са- самовоспламенения вещества, то Q» 3>^ = 1» в остальных случаях Q». я. * — 0. Если реа- реализуется случай воспламенения, называе- называемый за жига а нем, то характерной величиной процесса воспламенения является энергия, передаваемая источником аажнгшшя горю- горючему вещее гну. Если переданная энергия выше 40 % значения минимальной энергии зажигания горючего вещества (паро-, газо- и пылевоэдушной смеси), то Q* *. м — 1, в остальиыл случаях Q*. 9,,, = 0, Для твер- тверды* и жидких горючих веществ Q, , ,j = \у если за время остывания теплового источ- иена он способей нагреть горючее вещество выше температуры: его воспламенения. В остальных случаях Qm. э*э< = 0, Вероятность Qm. а. *1 того, что время кон- контакта теплозого источника с горючей сре- средой достаточно для ее воспламенения, крн- нимают равной 1. если тепловой источник за это время успеет нагреть горючую среду до температуры воспламенения (самовос- (самовоспламенении) или нагреть горючее вещество до температуры, превышающей 80 % значе- значения температуры самовоспламенения. 5 остальных случаях QK. а. ¦< — 0. Источниками теплового воздействия на горючую среду в промышлевных условиях являются следующие причины: 1. Разряды атмосферного электричества (молния). 2. Электрические искры, которые могут появляться при коротком замыкании элек- электропроводки, при проведении электросва- электросварочных работ, при искрении электрообору^ довання, прн разрядах статического элек- электричества. Размеры капель металла дости- достигают 5 мм при элентросварке и 3 им при коротком замыкании электропроводки. Тем- Температура капель металла при электросварке близка к температуре плавления, а кале ль металла, образующихся прн коротком за- мыкаяни электропроводка, выше температу- температуры плавлении, например для алюминия она достигает 2500 °С Температуру капли в конце ее полета от источника образования до поверхности горючего вещества прини- принимают в расчетах равной 800 GC. Количество теплоты, отдаваемой каплей металла твердому или жидкому горючему веществу, определяют по формуле где VR — объем капли, ма; рк — плотность металла, кг/м3; сж — теплоемкость металла при температуре (^ + Um)f2% Дж/(кг-К); t* — температура капли, °С. Термическое действие токов короткого за- замыкания обусловлено температурой t про- вОДникз, определяемой по формуле где L — начальная температура проводни- проводника. °С; / — скла тоха короткого замыкания, A; R — сопротивление проводника, Ом; х — Бремя короткого замыкания, с; спр — теп- лозм кость материала проводника, Дж! /(кг>К); mnii —масса проводника, кг. 3, Фрикционные искры, которые возни- возникают при применении нскроопасного ин- инструмента, при разрушении движущихся уз- узлов и деталей, при применении обуви, вод- бнтой металлическими набойками и гвоз- дкын, при попадании в движущиеся меха- механизмы посторонних предметов и т. п. Раз- Размер иенр обычно не превышает 0,5 мм, а температура находится в пределах темпе- температуры кнаэления металла. 4, Открытоз пламя и искры при сжига- сжигании токнклз в печах, при кроведения огке- работ, несоблюдении режима курения» прН неисправности искрогасителей ДВС и т. л Температура пламени, °С> некоторых горючих веществ и пожароопасных опера- операций приведена внже ЛБЖ и ГЖ 880 Древесина ,..-¦¦ > » » . - 1000 Природные и сжиженные газы . 1200 Гааовая сиарка металла . - . » 3150 Разовая резка металла . . „ . » 1350 ХЪрящзя спичка . . - » ¦ » » . 620—640 Сигарета ............. 420—460 5 Нагрев веществ, отдельных узлов и по- поверхностей технологического оборудования, контактирующих с горючей средой, выше допустимой температуры в результате от- отказа системы охлаждения, отсутствия смаз- смазки и т. п Температура нагрева колбы элек- электрической лампы накаливания зависит от мощности лампы, ее размеров, времени ра- работы и расположения в пространстве За- Зависимость температуры поверхности колбы горизонтально расположенной лампы от се мощности при времени работы 30 мин и бо- более приведена ниже (ГОСТ 12.1 004—85), Мощность, Вт .. 25 40 75 100 200 500 Температура, йС . 100 150 250 300 330 480 б- Появление в горючем веществе очагов экзотермического окисления или раз ложе- лия приводящих к самовозгоранию Для каждой группы причин в ГОСТ 12>LO04—85 даны рекомендации по опреде- определению вероятности появления теплового ис- гочннка .воздействия. При разряде атмосферного электричества л елемеите объекта возможно воздействие теплового источника на горючую среду трех видов. И при прямом воздействии молнии (опасность Этого воздействия заключается ъ контакте горючей среды с каналом мол- молви и, температура в котором достигает 20000°С прк времени воздействия около 100 мке, что достаточно для воспламенения любой горючей среды), 2) при вторичном ъоздействии молнии {опасность возникает из-за искровых разрядов, генерируемых в элементах конструкции в результате индук- индукционного и электромагнитного воздействия атмосферного электричества, энергия искро- искрового разряда превышает 250 мДж и доста- достаточна для воспламенения горючих веществ < минимальной энергией зажигания до 0,25 Дж), 3) при заносе в здание высокого потенциала по металлическим конструк- конструкциям от молннеотиода (энергия возможных искровых разрядов достигает значений 100 Дж и более, что достаточно для вос- воспламенения практически всех горючих ве- тлеств) Вероятность QT кол* воздействии молнии ка i-й элемент объекта вычисляют по фор муле з Qt ш>л i — 1 — П (I "~ <?т. Мол ft), ? — порядковый номер причины воздей- воздействия. Вероятность воздействия прямого удара молнии в объект вычисляют по формуле Q ность лрямого удара молнии в объект в те- чение года; Q*o* 2 — вероятность отказа мол. ниеотвода, защищающего i-й элемент объ- объекта Значение Quo* у находят по формуле VM0JI 1 "^ ^^ л (ПЛ) где S — количество ударов молнин в объ- объект за год; расчет к приведен в п. 11.9; т — продолжительность периода наблюде- наблюдении, год. Вероятность Quon2 == 1 при отсутствии моляиезащнты или ее несоответствия требо- требованиям Прн наличии молниеэащиты веро- вероятность Qvoaz вычисляют по формуле где &с —коэффициент безопасности, опре- определяемый по рекомендациям приложения 3 ГОСТ 12.1.004—85, При реализации в тече- течение года одного события А$ принимают рав- равным 1; т — анализируемый период времени, мин, т, — время существования неисправно- неисправности молниеотвода в течение /-го события в течение года, мин; m — количество неис- неисправных состояний молниезащиты в тече нне года, 0 — вероятность безотказной ра- работы молнкеэащнгы, ^ =¦ 0.995 прн молнне- зашнте типа А; 0 = 0,95 — типа Б (см РД 34.21.122-87) [11.4} Вероятность вторичного воздействия мол- ннн Qt. лол 2 определяют по формуле Qt. иол з = Qmdji 1#ясл з, где фмол з — вероят- ноетъ отказа защитного заземления э тече ние года. Для проектируемых объектов ве- вероятность неисправности защитного зазем- заземления не рассчитывают, а принимают з = 1 при наличии заземления и з — 0 при отсутствий заземлекня. Вероятность QT иола заноса высокого по- тенцнала в защищаемый объект вычисляют ПО формуле QT кал 3 = Quo* iQmoh3> ПрИЧвМ аря расчете Q»oa\ по формуле (П.4) необ- необходимо значения параметров L, S и # (смг п. 11,9) увеличивать на 100 м.
310 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Расчет массы ГГ, илрож ЛВЖ х горючих виде! 311  7~~* • 01 ^ Д ^„ч : Метод расчета рекомендован ГОСТ 12Д .004^85 для помещений, где обраща- обращаются горючие газы, легковоспламеняющие- легковоспламеняющиеся жидкости и горючие пыли, Ок позволяет определить максимально возможную массу ютн горючих веществ (кг)р при аварийкой выбросе которых еще можно Относить по- помещение к непожяровзрывоопасным; где ДрЛоп—предельно допустимый рост дав- давления дли конструкций зданий и оборудо- оборудования; допускается принимать значения A/W, равные максимальному избыточному давлению, приводящему к повреждению строительных конструкций; обычно Дрдеп — = 5 кПа; Сет— стехиометрическая концен- концентрация горючего газа или пара, об» %, сСт- 100/A + 4,84^); (П.6) здесь р> — стехиометрический коэффициент кислорода в ревкцин сгорания; pt = гсс -j- + (пн — Пл)№ — Ло/2; лс, Лн, Ло> и* —число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле го- горючего; Vzm— свободный объек помещения, принимаемый равным 80 % геометр и цеского объема помешения, м3; рг1п) — плотность горючего газа (пара) при расчетной темпе- температуре, кг/м3; Дртяд — избыточное давление взрыва стехиометр и ческой газоаой (паро- воадушяой) смеси. Допускается принимать &ртшх = 800 кПа; Z —коэффициент участия горючей среды во взрыве, который может быть рассчатан ка основе данных о распре - делении газа в помещении, Допускается принимать следующие значения Z- ГГ . . 0,5 ЛВЖ н ГЖ, нагретые до температуры всиышнн и выше 0,3 ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температу- температуры вспышка, при наличии возможности образовании аэрозоля 0,3 То же, при отсутствии возможности образования аэрозоля ......... 0 Максимально возможную массу горючей пыли, при аварийном выбросе которой еще »/^wi/> л^»! пли * Ы 11 ли и a v wu ^ rtx.i ti Г»п Л. жароопасиым, вычисляют по формуле где Ср — удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, кДж/(кг-К); 7q — температура воздуха в помещения, К: р8 — плотность воздуха в помещения, кг/м*, q — удельная теплота сгорания горючей пыли, хДж/кг, Zn — коэффициент участия пыли во взрыве; определяется эксперимен- экспериментально, при отсутствии данных ?п прини- принимается равным 1, рс — атмосферное давле- давление, иПа. J i й ИЛ. ГЛЗО5, ГОРЮЧИХ ПЫь-1-Л, Выбор расчетного вариавта пожаро- взрывоопасиостн помещений* В качестие pacqerHoro следует выбирать наиболее не- неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва Варианты аварии и количество поступивших в поме- помещение веществ, которые могут образовы- образовывать взрывоопасные газовоздушные или па- паровоздушные смеси, определяются исходя из следующих предпосылок. 1. Происходит авария одного из аппара- аппаратов, все содержимое аппарата поступает в помещение н одновременно происходит утечка вещества из трубопроводов, питаю- питающих аппарат по прямому и обратному по- потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов Время отклю- отключения трубопроводов определяется в каж- каждом конкретном случае исходя из реальной обстановки я должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического про* цесса и вида расчетной аварии* Под вре- временем отключения т следует понимать про- промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубо- трубопровода (перфорация, разрыв и т. п.) до полного прекращения поступления ГГ или ЛВЖ в помещение. Время с начала аварии до отключения трубопроводов принимается равным удвоенному времени отключения насосов, срабатывания задвижки, отсекате- ля или вентиля по паспортным данным пря автоматическом отключении н равным 90D с при ручном отключении. 2. Происходит испарение с поверхности жилкпгти Плошаль испарения при разливе на пол определяется {при от- отсутствий справочвых данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содер- содержащих 70 % н менее (по массе) раствори- растворителей, разливается на плошзди 6,5 к2, а остальных жидкостей— на 1 м5 пола поме- помещения, происходит также испарение жидко- жидкости лз емкостей, эксплуатируемых с откры- открытым зеркалом жидкостиг илн со свежеокра- свежеокрашенных поверхностей. Длительность испа- ренкя жидкости принимается равной време- времени ее полного испарения но не более 3600 с. 3. Аварии предшествовало пылен а кол ле- лени е в производственном помещении, проис- происходящее а условиях нормального режима работы {пылевы делен не из негерметичиого производственного оборудования н т. п.). 4. В момент аварии "произошла внезап- внезапная pajrepметизация одного из технологи- ческих аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей нахо- находящейся б аппарате пыли Определение массы поступивших в поме- помещение горючих веществ. Массу/пг горючего газа, вышедшего в результате аварии в по- помещение, определяют по формуле где Уа — объем газа, нышедщего из аппа- аппарата, мэ; VT — об-beiss газа, вышедшего из трубопроводов, м8, рг — плотность газа в помещении, кг/мэ Объем газа, вышедшего нз аппарата 1^ = = O.CUPiV, где pi—давление в аппарате, кПа; V —объем аппарата, ма. Объем газа, вышедшего из трубопровода, Vt = Ут1-|-Ут2; здесь VT[—объем газар вышедшего из тру- трубопровода до его отключения, мэ; Ут5 — объем газа, вышедшего из трубопровода по- после его отключения, м3; Кт1 = тх, где т — расход газа а трубопроводе при нормаль- нормальном режиме работы, м^с; К^™ макснмальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;г)рг» гп — внутренний радиус участков тру- трубопроводов, м; LltLit „..,,, La— длина участ. ков трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м. Массу паров жидкости т„, поступивших в помещение при наличии нескольких источ- источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости н т. п}, опре- определяют по формуле Н- (П.9) где /пр — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кгр пи — масса жид- жидкости s испарившейся с пойерхности откры- открытых РМКПОТ^Л ыгш тл _ »<вгч"а wunvппт*х и/1 парившейся с поверхностей, на которые на- нанесен применяемый состав, кг. Если аварийная сятуаиия связана с воз- возможным поступлением жидкости в распы- распыленном состоянии, то она должна быть уч» теиа в формуле A19) введением дополни- дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляю- распыляющих устройств, исходя из продолжительно- продолжительности их работы Каждое из слагаемых соотношения A1,9) определяется по формуле т =* WFx*, где W —интенсивность испареиня, кг/(с-мг); F — площадь испарения, м2; tA — длитель» ность испарения, с. Интенсивность испарения IF определяется по справочным и экспериментальным дан- данным. Для ЛВЖ при отсутствии данных до. пускается рассчитывать интенсивность испа- испарения по формуле где т) — коэффициент, принимаемый по табл 11.5 в зависимости от скорости и тем- температуры воздушного потока над поверх- поверхностью испарения; М — молярная массаг рй—давление насыщенного пара при рас- расчет и oft температуре жидкости, определяе- определяемое ни справочным данным, кПа. При определении значения маос тг и тП допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервны- резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой вэрывобезопаснон концентрации и электро- электроснабжением по первой категории надежно- надежности по ПУЭ, при условии расположения устройств для удаления воздуха из поме- помещения в непосредственной близости от ме- места возможной аварии. В этом случае мас- массу ГГ или паров ЛВЖ илн ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выще, посту- поступивших в объем помещения, можно умень- уменьшить, разделив на коэффициент kt опреде- определяемый по формуле к =. Ai + 1, где Л — ' U T! V rVT г* И/1-. п. Скорость воздуш- воздушного лоток а а яоме* щении, м/с 0 0 1 0> 0,5 1,0 5, Значений коэффициента ¦ Температура ID 1>0 3,0 4,6 6,6 10,0 15 1.0 2,6 3,8 5,7 8,7 воздуха •С 20 1,0 3^5 5,4 7,7 1 в подещевнк, 30 1,0 1,8 2,4 3Г5 5,6 1.0 1,6 2,3 3,2 4,6
312 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Расчет размеров вожароаэрнвоопастах эод 313 кратность воздухообмена, создаваемого ава- аварийной вентиляцией, с. Массу взвешенной в объеме помещения пыли Л1„л, образовавшейся в результате аварийной ситуация, определяют по фор- формуле п„у (ИДО) где ю« — масса пыли, поступившей в поме- помещение из аппарата в результате аварийной ситуации, кг; тш^ — масса взвихрившейся пыли, кг. Массу пыли, поступившей из аппарата, определяют по формуле тшш — {тжа +- /п«,т)?Др где ffiitf— йакекмальная масса горючей пыли, выбрасываемой при аварии б поме- помещение из аппарата, кг; /лад —расход пыли, поступающей в аварийный аппарат по тру- трубопроводам до момента их отключения, кг/с; т — время отключения, с; ka — кож}>- фипиент пыления, представляющий отноше- отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей пыли, поступившей из аппарата в по- помещение Значение kn принимается равным: для гранулированных веществ 0,1, для сы- сыпучих с объемной шассой 500 кг/м3 0,2; для сыпучих с объемной массой до 500 кг/м*— 0.5; для тонко дисперсных фрак- фракций пыли с дисперсностью до 350 мкм — 1.0. Массу взвихрившейся пыли определяют по формуле где Ьъэ—доля отложенной в помещение пыли, способной перейти во взвешенное со- состояние в результате аварийной ситуации, кг; при отсутствии экспериментальных све- сведений о величине fc83 допускается полагать 6.1 = 1; т„. и — масса отложившейся в по- помещении горючей пыли к моменту аварни (к моменту очередной уборки), кг. Массу пыли пи. л определяют по формуле где Шк — общая масса пили, оседающей на поверхностях в помещении за межубороч- межуборочный период времени, кг; рг — коэффициент, определяемый как отношение интенсивно- интенсивности пылеоседашш на труднодоступных для уборки пыли местах помещения тт к интен- интенсивности пылеоседания на доступных для уборка местах гпд (в случае невозможности определения принимается равным 1); fb — коэффициент, представляющий отношение площади FT труднодоступных для уборки мест к ннощади ^д доступных для уборки для уборки местами подразумевают по верхностн, очищаемые при генеральных уборках* Доступными для уборки местами считаются поверхности, пыль с которых удаляется при текущих {ежесменно, ежесу- ежесуточно) уборках; п — количество циклов по- поступления пыли в помещение; kY — коэффи- коэффициент эффективности уборки пыли, прилн мается при сухой уборке ОД при влажной 0,7; при механизированной вакуумной убор- уборке 0,9, если пол с выбоинами {до 5 % пло- площади) ; kr — доля горючей пыли в общей массе отложенлй пыли. Общую массу пыли тпх вычисляют по фор- формуле тпх = шь(\ — а), где т^ — масса пы- пыля, выделившейся в помещение за межубо- рочный период, кг; at — коэффициент эффен- ти в и ости вытяжных вентиляционных си- систем; при отсутствии экспериментальных данных а принимают равным 0. Дли про- иэводствт в которых невозможно опреде- определить расчетным путем величину тх, ее вы- вычисляют по экспериментальным данным. Для производств, связанных с механиче- механической обработкой поверхности твердых го- рючнх веществ, массу, кг, выделившейся а помещение пыли за одну смену, определяют по формуле где Fo — средняя площадь обрабатываемой за 1 ч поверхности на одном рабочем ме- месте, м?/ч; Ь — средняя толщина материала, снимаемого с одной поверхности, м; р„ — плотность материала, кг/м8; кА — коэффи- коэффициент, учитывающий долю пылевидного продукта с размерами частичек Менее 800 мкм от общего количества отходов: до- допускается принимать Ад = 1; ko&— коэффи- коэффициент использования оборудования; п? — чи- число рабочих мест; т —среднее время рабо- работы станков за смену, ч. Данные о массе ГГ, паров ЛВЖ и ГП, поступивших в помещение при аварии, по- позволяют сделать заключение о пожаро- взрывоопасное™ помещения. Если масса поступившего вещества менее и ля равна *Wx <см. п. 11.3), то помещение непожаро- взрывоопасно. Есик т > mffllI) то помещу нне пожароазрывоопасио. J1..5. 5HC4ST РАЗГСЕРОЗ пожа?оззрывоопасйь«х зон при поступлении 3 яц горючих газов ч л?гкозсс жидкостей Расстояния соответственно по осям х, у н z от источ ним концентраииокным пределом воспламе- неннн, рассчитывают по формулам: D где k\ — козффнцнеит, принимаемый рав- равным 1,1314 для ГГ и 1,1958 для паров ЛВЖ; &2^ коэффициент, принимаемый рав- равным 1 для ГГ и *2 — т*/3600 для ЛВЖ: Ту — времи полного испарения; ?з — коэф- коэффициент, принимаемый равным 0Р0253 для ГГ при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,02828 для ГГ при подвижности воздушной среды, 0,04714 дли паров ЛВЖ при отсутствии подвижности воздушной среди и 0F3536 для пароа ЛВЖ при по- подвижности воздушной среды, L, S. Н — длина, ширина и высота помещения соответ- соответственно, м; б — допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне зна- значимости Ф, приведенные в табл. ПД Зна- Значение урОаня значимости Q выбирают ис- исходя из особенностей технологического про- процесса; допускается: принимать Q = 0,05, И.о. Значена л доаусгчмых а ТП Wlunn rwi т 1ТТТТГХ. ,>лт> коицвнгрзции. прн уровне Характер распре делании концентрвяиft Ддя ГГ при отсутствии по- движностя воздушной среды Для ГГ яри подвижности воздушной среды Для паров ЛВЖ прн от- отсутствии подвижности воз- воздушной среды Для паров ЛВЖ прн по- движностн воздушной сре- среды Q 0,1 0,05 0,01 0,003 0г001 0.000001 од 0,05 0,01 0,003 0.001 0.000001 од 0,05 0,01 оршз 0.001 0,00000 J од 0,05 0,01 0,003 Gp00i 0,00000 [ -л V д 0 1Р29 1^38 1,53 1,63 1.70 2.04 1,29 1,37 1,52 1.62 1р70 2г03 1,19 1.25 1.35 1.41 1.46 1,63 1,21 1,27 1,38 1,45 1.51 ^ — концентрация, об» %; для ГГ цри СУТСТВНИ ПОДНЦЛНОСТИ ВОЗДУШНОЙ ^о — 3,77-103—~—; при подвижности Рг* Сд душной среды со = 3-10г Рг " для па Рг св ров ЛВЖ при отсутствии подвижности душной среды с - при подвижности воздушной среды л ( Я7„^100\^46 V — скорость движения воздуха, м/с; сь^ концентрация насыщенных паров при рас четной температуре воздуха в помещении, об %; с* = 1ООрн/ро, где ря — давление ва, сыщенных паров прн расчетной температу- температуре. кПа; ро — атмосферное давление, рав ное 101 кШ, В качестве расчетной температуры сле- следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения темпера туры в аварийной ситуация Если такого значения расчетной температуры по каким- либо причинам определить не удается, до- допускается принимать ее равной 6i aC Размеры (радиус К в высоту h) Пожаро- взрьгпоопасной зоны определяют исходя нз значений *НКГТВт ЯНКПВ и *НКПВ- ПРН 9тоК к н ^ газов h Z> h* *f R, где hF — высота нсточ ннка поступления газа от поля помещения для ГГ тяжелее воздуха и от потолка по- помещения для ГГ легче воздуха; для паров ЛВЖ h >zHKnB. Для Г Г пожаровзрывоопасная зона гео- метрически будет представлять цилиндр с радиусом R основания и высотой h = 2R при R < hA и h = hn -j- V? прн R > Л*, вну- внутри которого расположен нсточняк выделе- выделения ГГ Для паров ЛВЖ пожаровзрывоопасная зона будет представлять цилиндр радиу- радиусом R основания и высотой Л =*= гнкпв ПРН Ли<^нкпв'пРн h*>2HVj\B высота зоны h. = hB -\- ^^ng. За нацало отсчета прн^ ннмают внешние габаритные разме- размеры установки Во всех случаях значения *НШВ> ^НКПВ и 2ИКПБ Для гг » паР0В ЛВЖ должны быть не менее 0рЗ мм Расстояния хтт, УШПв и 2нк;пв гут быть использованы для расчета
314 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ****торий помещений по поядроиэрижоопасиост* J. 0,7 л / / 06 0,8 л Ряс. 11.1» Здгксвыост» коэффициента Z от о-пго- пшлня фигшента Z участия горючей среды во взрыве. Для случая 100ет/(рГ(п>1/с>) < < 0,5 НКПВ и подвижности воздушной сралы v < 3 м/с, коэффициент Z участвя ГГ рассчитывается при хНКПБ<0,б1 л муле я > °'65 по Фор- Форгде jtIt-—масса ГГ, поступающего в объем помещения; F—площадь пола помещения, *А Коэффициент участия паров легкоаослла* меняющихся и горючих жидкостей во взры- взрыве может быть определен по графику, при- приведенному на рис 11.1, где значения пара- параметра х определяют по формуле Сц/d*. если ся ^ с*; 1, если сч > с*, где с* = фсСт; Ф — эффективный коэффи- коэффициент избытка горючего, принимаемый рав- равным 1,9; с** — вычисляется по формуле A1.6). * J НА .РАСЧЕТ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ВЗРЫВА Для горючих газов, паров легковоспламе- легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, состоящих из атомов С, Н, О, NT CI, F, I, Вг, избы- избыточное давление взрыва определяется по формуле A1.5), преобразованной к виду mria)Z 100 L (Ртлк — Рс) -z т7— 7 Ь~' (И.11) где Pmi* — максимальное давление взрыва стехионетрнческой газовоздушной или па* ровоздушвой смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по спра- справочным данным: при отсутствии данных До* пускается принимать р^ях г= 900 кПа: р0 — начальное давление, кПа; допускается при- принимать ро = 101 кПа; тг(П] — масса горю- горючего газа или паров легковоспламеняющих- легковоспламеняющихся н горючих жидкостей, поступивших в результате аварии в помещение, кг, вычис- вычисляется для ГГ по формуле A1<8), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле A19); Vc* — свободный объем помещения, м*; определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым техно- технологическим оборудованием: еслв свободный объем помещевня определить невозможно, то его допускается принимать условно рав- равным 80 % геометрического объёма помеще- помещения, кш — коэффициентр учитывающий не- негерм етичиость помещения и иеадиабатич- ность процесса горения; допускаете» при- принимать кц = 3. Расчет избыточного давления взрыва для химических веществ, кроме упомянутых вы- выше, а также для смесей может быть вы- выполнен по формуле где Яг — теплегга сгорания, Дж/кг; р. — плотность воздуха до взрыва при началь- начальной температуре Го, кг/ма; ер — удельная теплоемкость воздуха, Дяс/(кг'К); допу- допускается принимать равной 1.01 X X 10* Дж/(кг»К); Го — начальная темпе- температура воздуха, К. Массы химических веществ или смесей, участвующих во взрыве, определяются по формулам (П.8) илк (П.9)„ Избыточное давление взрыва для ГП определяют по формуле (U.12), где при от- отсутствии экспериментальных сведений до- допускается полагать Z = \. Масса пыли определяется по формуле {11Л0). Расчет избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрывать- взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, производят по формуле (П.12), принимая Z= 1 н принимая в качестве величины Нч анергию, выделяющуюся при взаямодей- стяни 1 кг веществ {с учетом сгорания про- продуктов взаимодействия до конечных соеди- соединений), или экспериментально ъ натурных испытаниях. В случае, когда определить ве- величину Ар не представляется возможным, следует принимать ее равной 5 кПа. Расчетное избыточное дазленне взрыва для гибридных взрывоопасных смесей, со- (парь() Л/? , -f AU3) где Ьру— давление взрыва, вычисленное для газа (пара) по формуле A1 И) али (П 12). Др2 — давление взрыва, вычисленное для пыли по формуле A1,12). и по Общесоюзные нормы технологического проектирования ОНТП 24^-86 МВД СССР подразделяют помещения я здания по по- экаровэрывной и пожарной опасности на категории А, Бт Вт Г, Д. Категории вэры- вопожарной и пожарной опасности помеще- помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находя- находящихся я аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их холичестяа и по жаровзрывоопасных свойств, особенностей технологического процесса. Допускается и7 пользование показателей пожарной опасно" № для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту. Категорию помещений (табл. 117) onD* деляют путем последовательной провевкв принадлежности помещений к категориям от высшей (А) к низшей (Д). Для опреде- определения категории помещений необходимо установить по справочным данным пожаро- пожароопасные свойства веществ, смесей й техни- технических продуктов, находящихся в помеще- помещении или поступающих в него в момент ава- аварии, выбрать наиболее неблагоприятный ва- вариант аварии, найти массу горючих ве- веществ, находящихся в помещении в момент аварии, и определить величину избыточного "КГ формулам (ИП> Здание относится к категории А> если в нем суммарная площадь помещений катего- категории А превышает 5 % площади всех поме- помещений, или 200 мэ. Допускается не отно- относить здание к категории А, ес^и суммарная Категория помещения Характеристика веществ в иатеряалов. находящихся (Обращающнхея) в помещении А Взрывоопасное Горючие газы, летювоспламеаяющвеся жидкости с температурой вслютн не более 28 *С в т*ко« количеств, что «огут обраэовы вать взрывоопасные парогззовоздушные смеси, при восплагиене- нни которых развивается паса^тттр тЛитпа^й давление *л " Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при ъ3аи* модействик с водой, кислородом воздуха или друг с другом в та- таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в по* иещеннн превышает 5 к Па р Взрыве лож ароопа сиое Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 >С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздуш* ные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых раз- развивается раешное избыточное давление взрыва в превышающее 5 кПа помещении, В Пожароопасное Горючие и трудногорючне жидкости, твердые горючие н трудно- горючие вещесгиа к материалы (в том числе пыли и волокна) вещества и материалы способные при вэа кмодейстзш с водой! кислородом воздуха или друг с другом только гореть при уело- вик, что помещения, в которых они имеются в наличии илн о<^ ращаются, не относятся к категорвям А илн Б Иегорготае эещества и материалы в горячем, раскаленном или расплаэленном состоянии, процесс обработки которых сопровож- сопровождается выделением лучистой теплоты, искр н пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются нлн ути- утилизируются в качестве топлива Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии
316 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Еатегорий помещений по ножяроопрывоопгспостн 317 МЯ. Категории помещении *\ л средстза. я г-ккм по ззрызс>'19;*3рь<зй \\ пз:{и«?г/:м Структурное Плавильно заливочное отделение Отделение литья в ко- кили Стержневое и формо- формовочное отделения Отделение обрезки и за- чистки алюминиевых де- деталей Участок изготовления оболочек форм и стерж- стержней Участок приготовления формовочной смеси Участок окраски форм и стержней Отделение обрубки и очистки литья Участок плазменной рез- резки Отделение выбивки форад Отделение подготовки фор м ойоч н ого м а гер и а- ла Склад формовочного материала Склад материальный Склады модельной мас- массы Отделение термической обработки Отделение обезжирива- обезжиривания Отделение термической обработки в вакууме Участок термической об- обработки токами высо- высокой частоты Выполняемые работы н основные применяемые материалы н пожароопасные среды к матера ал и. определяющие категорию помещений и э дан ни Ка- те го- горн* Плавка и заливка алю- алюминиевых, стальных и чугунных сплавоа Отливка деталей из черных н цветных ме- металлов Изготовление графито- графитовых форм Обрезка литников Изготовление форм и стержней Обрезка литников Хранение ЛВЖ Обработка деталей в термических печах и водяная закалка Обработка деталей в термических печах и масляная закалка Выделение лучистой теплоты Природный газ и ми- минеральные масла Алюминиевая стружка Пары ацетона, спирта Песок, уголь, графито- графитовая стружка Негорючие краски, па- пары бенэика, лака Выделение теплоты лучистой Песок Уголь Графитовая стружка Пары ацетона, бензи- бензина, спирта Парафин, стеарив Селитра калиевая Выделение теплоты лучистой Щелочные растворы Выделение лучистой теплоты То же г г Д в Флюсы, песок — — Флюсы, песок Д А Д Г Д Д Д в д А В В Д г г Рекомендуе- Рекомендуемые системы и средства й 4E} 5F, 7): 10 10 9 5(9) 8 (песок, флюсы) 5 {6, 7) Продолжение табл. 11,8 Структурное подразделение us™ Отделение основных технологических опера- операций Отделение очисгхн Склад эй готовок, штам- штампов Кд адова я химикатов Кладовая смазочных ма- Участо* лакировки Отделение механической обработки детален Отделение обработки деталей из магниевых, титановых, алкшинне- вых. сплавов Автома тна- рев о л ьвер н ое отделение Участок коордннатно- раст очных станков Участок хонинговальных станков Отделение химической обработки металлов Отделение сборки узлов Участок общей сборки Участок механических испытаний Участок механических ясгтытаяяй i Выполняемые работы м основные применяемые материалы Штампы, действую- действующие с применением смазки Очистка деталей из Стали на наждачном станке Хранение в несгорае мой таре Хранение в несгорае* мой таре Хранение — Холодная обработка металлов резанием,сле- резанием,слесарная обработка То же Холодная обработка металлов резани ем, слесариаи обработка То же Основные операции — С лесар но-с бо р очные работы без примене- применения масел и ЛВЖ Сборочные работы Испытание изделий на вибростендах без при- применения ЛВЖ с при- применением горючих иа- Испытанне нзденнй на ниброотеядах без при- применения ЛВЖ То же с применением горючей жидкости \ В Ары во- а пожароопасные среды л материалы, определяющие категорию Выделение лучистой теплоты, пары масел Металлическая пыль — Соли калия, иатрня н азотной кислоты Пары масел, керосяяа Лак. ацетон, бензин Стальная и чугунная стружка Стружка Пары м*шералъных ма- масел Стальная стружка Керосии: ^сп до 28 X, ?|СП = 28 °С *т- 45 °С Пары масел, керосина: /8С1, = 45°-т- 6F, ^эсп более 6Г Водород (в верхней зоне) -— Вез применения мае ей С применением мине- минеральных масел Твердые горючие ма- материалы Пары минеральных ма- масел Ка- тего ил чж г д д в А А Д В Б Д А Б В В А Д д в в д в Рскомеэдус- ыые системы в средства жарно& Флюсы, песок — — 5 {6\ 7) 11 Флюсы, песок 6F) — 5F) 5F) 6F) 5 (б) 10 — — 5F) 6F) 5F)
318 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Определение категорий помещений о© вожаровзриадоялсиости 319 Продолжение табл. П.8 Продолжение табл. П.8 Структурное подраэдедевме Цея сборен печатный плат Участок подготовки ра» дкоэлементов Участок сборки плат Участок лакировки и сушкн Участок технологиче- технологических испытаний Цех изготовления нн- тограЛйНЕ1х мшфсскек Участок герметнэаиии в пластмассовый корпус Участок маркировки и лакировки Участок промывки Участок нанылеккя Контрольно-ней ытатель- ный участок Шх сборки прчбароа, гядррскштнчесхи\ сн- стен Заготовительный уча- сгох Намоточный участок Участок пропитки Участок сборки э лек- троен ых блоков Участок узловой и об- общей сборни гяроблоков Участок общей сборки и регулировки изделий Участок упеновки Комплекс эспомогат*:;:ь- Участок сварки Участок окрашинанкя ьыполйясмыс работы d основные применяемые материалы 1 Г Рихтовка, обрезка, лу- лужение, изготовление пе- fi rk \ж bja aw Установка элементов, закрепление и пайка Покрытие плат лаком Испытания н теркоба- рокамерах< на вибро- вибростен да х Склейка деталей Маркировка Промывка в бензине Напыление в вакуум- вакуумных установках Готовые изделия Резка изоляционных материалов, зачистка концов проводников Намотка катушек реле Пряготазлепке кои па- •кчтж if Л упда Сборка, nafttcat монтаж Сборка Сборка, монтаж Изготовлений тары и упаковки Электродуговая сварка Окрашивание узлов, стаенов Взрыло- и ложврооласяые среды а материалы, определяющие категорию помещеди^ в эданнб Твердие горючие мате- материалы Твердые горючие ма- материалы Пары толуола, ксило- ксилола, ацетона Твердые торюЧие ма- материалы Эпоксидный компаунд, пары бензина Пары растворителей Пары бензина Металлы и их сплавы Твердые горючие мате- материалы Твердые горючие мате- материалы Твердые горючие мате- материалы Пары ацетона, ксилола Пластмасса, бум ага, лакоткянь Пластмасса, бумага, лакоткань Пластмасса, бумага, лакотканъ Полиэтиленовая плен- пленка, бумага, ткани Выделение лучистой теплоты Пары растворителей Ка- тего- тегория В в А В А А А Д В В В А В В В В Г А i Рекомендуе- Рекомендуемые и средства ^^т ^^ ^^ь к ¦ д —^_ ¦— н^р ^^l DpOTHKOITO» жаркой защиты ' 9 9 5, 10 9 6F), 10 5F), 10 5 {6). 10 — 9, 11 9, 11 & F), Ю 9, 11 9, 11 9, П 11 (9) — 5, 10 Структурное подразделение Участок ремонта пуско- регулирующей и слабо* точной аппаратуры В оз душно -ком прессо р- ные стая цин Вычислительные центры Лабораторные помеще- помещения с применением вы- вычислительных машин Выполи нем rie и основные применяемые материалы Взрыве- и пожароопасные среды н натер налы р определяющие категорию помещений к эда&ий Разборка, ремонт Пластмасса, резана Система смазкя Без наличия ЛВЖ и гж Без наличия ЛВЖ к ГЖ Ка- тего- тегория В Д В В иые системы и средства протнволо- защиты' 9. И 6 6 1 Системы и средства пожаротушения обозначены условными номерами: У —спринклер- ные или дренчерные устанонки водяного пожаротушения; 2 —то же, водопенного тушения; 5 — быстродействующие автоматические пожаротушащие системы БАПС; 4 — стационарные я перелкшяные пенные устаноякн обычной кратности; 5 —то же, установки высокократной воздушно-механической иены; 6 — установки газового пожаротушения; 7 — устанонки туше- тушения паром; в-— порошковые установки; 9—внутренний противопожарный водопровод; /0 — сигналнэаторы взрывоопасных концентраций паров н газов; 11 — системы электрической по- пожарной сигнализации Примечание В таблице не указаны первичные средства пожаротушения. площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади нсек размещенных в нем помещений (но не более 1000 ыг), и эти помещения оборуду- оборудуются установками автоматического пожара- тушения. Здание относится к категории Б, если од- одновременно выполнены два условия, здакне не относятся к категории Ai суммарная илощадь помещений категорий А и Б пре- превышает 5 % суммарной кнощадп веек по- помещений, или 200 м2. Допусиается не отно- сеть здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А в Б в эда- ени не превышает 25 % суммарной пло- плошали всех размещенных в нем помещений {но не более 1000 м2) н эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения. Здание относится к категории В, если од- одновременно выполнены два условия: здание не относитск к нлтегорни А или Б- суммар- суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5% A0%, если в здании отсутствуют помещения категорий А н Б) суммарной ылощадн всех помещений. Допу- Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений кате- категории А, Б, В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2), и эти помещения оборудуются установками авто- автоматического пожаротушения. Здание относится к категории Г, если од- одновременно выполнены два условия: здание не относится к категориям А, Б и В; сум» марная площадь помещений категорий А, Б, В й Г превышает 5 % суммарной пло- площади всех помещений. Допускается не от- относить здание к категории Г, если суммар- суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в зд&нкн не превышает 2В % суммар- суммарной площади всех размещенных в нем по- помещений (но не более 5000 ц2), а помеще- помещения категорий А, Б, В оборудуются уста- установками автоматического пожаротушения. Зданяе откосится к категории Д, если оно не относится к катигорням А, Б, В я Г\ Категории помещений н зданий, опреде- леяные в соответствии с ОИТП 24—86 МВД СССР, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению вэрыво пожар ной и пожарной безопасности укапанных помещений в эдаянй, в том
320 ПОЖАР КАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ М олене защита еле при планировании площадей и разме- размещении оборудования. Ориентировочные категории взрывопожар- ной и пожарной опасности зданий и поме- помещений, используемых для осуществления технологических процессов в машинострое- машиностроении и приборостроении, указаны в табл. U 8 Группа помеще- помещения 3 4 Параметры автоматических установок по- пожаротушения к пожарной сигнализации» а также неавтоматических дренчерных и га- газовых установок следует выбирать (табл. 11.9), руководствуясь СНнП 2,04.09— 84, которыми регламентированы группы по- помещений (производств и технологических процессов) по степени опасности развития пожара: Группа помеще- помещения 1 Перечень характерных помещений Залы электронно вы целитель- ных машин (пожарная нагрузка до 200 МДж/м*) Помещения окрасочные, пропи- пропиточные, обезжиривания, консерва» ции н расконсервапви, смесепри- готоаительные, промывки деталей с применением ЛВЖ н ГЖ, поме- тдення деревообработки (пожар- (пожарная нагрузка 200—2000 МДж/и*) Перечень характерных помещений Помещения для производства резинотехнических изделий Окрасочные н сушильные каме- камеры; участки открытой опраскн и сушки; краскоприготовительные и киееприготоввтельиые отделения с применением ЛВЖ и ГЖ; машин- машинные залы компрессорных станций и станций регенерации, помешеяия производств, перерабатывающих горючие газы, бензнн, спярты, эфа- ры и другие ЛВЖ и ГЖ (пожар- (пожарная нагрузка свыше 2000 МДж/м*) Склады горючих материалов в сгораемой упаковке Склады твердых горючих мате- материалов Склады лаков, красок, ЛВЖ. ГЖ, пластмасс, рез ян ы, резино- резинотехнических изделий, каучука, смол. Если невозможно подобрать группу по- помещения по его функциональному назначе- назначению, то следует определять ее по нелнчине пожарной нагрузки в соответствии со СГ СЭВ 446—77. Установки водяного, пенного вожароту- шения, а также водяного тушения со сма- смачивателем подразделяются на спринклерные и дренчерные Рекомендации по их приме- применению приведены в СНиП 2 04 09—84. 5 6 7 гу l Группа помеще- помещения 1 2 3 4 5 Инт енс инн ос т ь орошения, Вода 0,08 0.12 0,24 0гЗ 0,08 0,24 0,32 0,4 0,16 0т4 0,4 у РаСтнор пенообра- пенообразователя 0,08 0,12 0,15 0р04 0,12 0,16 0,32 0,08 0г24 0,32 ' 0,4 П лоща ль, защищаемая одним спринклеряыи оросителем или лмчсоллав- кнм за ы к««» м2 12 12 12 12 9 9 9 9 9 9 9 9 ; Площадь дл« расчета расхода воды илн 1>астйлра неиоо5разо- ьателя. м» 120 240 240 360 180 180 180 180 180 180 180 180 Продолжи телъность работы установок водяного пожарск тушения, мин 30 60 60 60 60 60 60 G0 GO GO 60 GO Расстояние между спринклер НЫРН оросителями ил к легко- ПЛЗВКНКК за и каик, ¦ 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 Высота склади- складирования. м. до — — 2 3 4 5.5 2 3 4 5,6 321 Продолжение табл. Ц Группа помеще- помещения Интенсивность орошения. ороевтелем илн легкоплав- легкоплавким замком, м- Раствор енообра эопателя Площадь. одним Площадь для расчета расхода воды или раствора пенообразо- пенообразователя. Продолжи- Продолжительность работы установок подяиого пожаро- ыин Расстояние между спркнклер- оросителям к илн замкам к, м складд. вйния . До 180 160 160 160 3 3 3 3 2 3 4 5,5 Примечания: 1. Площадь, защищаемая одним сирннклерным настенным оросителем составляет 16 ма. 2. Для сприюиеряых установок значения интенсивности орошения н площади для рас- расчета расхода воды или раствора пенообразователя приведены для помещений групп 1—4 высотой до J0 мр а также для фонарных помещений при суммарной ллощадц фонарей не более 10 % площади. Параметры установок для помещений высотой 10—20 м слелте* гг™ ннмать но табл. 3 СНнП 2.0109-84 v 3. Параметры установок водяного пожаротушения со смаяивателем следует определять аналогично параметрам установок водяного пожаротушения Для тушения пожара отдельных агрега- агрегатов или оборудования применяют установки локального газового пожаротушения по объему. Расчетный объем локального пожа- пожаротушения определяют произведением пло- площади основания защищаемого агрегата или оборудования на их высоту, при этом все габаритные размеры должны быть увели- увеличены на 1 м Нормативная массовая огнетушащая кон- концентрация при локальном тушении состав ляет (кг/м*): для СО?— 6; для яла дона 114В2—3,5. Время тушения не должно превышать 30 с. В составе установки газо- газового пожаротушения, кроме расчетного, дол- должен быть 100%-ный резервный запас огке- тушашего вещества. тирование и устройство чмолниезащиш линий электропередач, контактных сетей а также зданий и сооружений, эксплуатация которых связана с применением, производ- производством или хранением взрывчатых веществ. В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения мол- ниезащиты. е& категория, а при использова- использовании стержневых н тросовых молниеотво- молниеотводов—тип зоны защиты определяются по табл 11,10 в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз, а также от ожи- ожидаемого количества поражений здания нлп сооружения молнией в год Ожидаемое количество поражений мо.т- ниен н год зданий и сооружений прямо- прямоугольной формы определяется по формуле Молниезащита включает комплекс меро- мероприятий и устройств, предх аз каченных для обеспечения безопасности людей, предохра- предохранения здании, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний н разру- разрушений, возможных при воздействии молнии. Проектирование н изготовление молннеза- Щитм должно выполниться с учетом норм и требований Руководящего документа РД 34.21 122—87 [П 4], который распростра^ няется ча новые, реконструируемые и рас- расширяемые здания и сооружения Нормы я требованвя не распространяются на проек- проекдля сосредоточенных зданий и сооружений (башен, вышек, дымоаых труб) где S, L — соответственно ширина и длина зданий, м; для зданий к сооружений слож- сложной конфигурации в плане при расчете $ в качестве S и L принимаются ширина й длина наименьшего описанного прямоуголь- прямоугольника, НщА — наибольшая высота здания или сооружении, м; л — среднегодовое числ° ударов молнии в 1 км2 земной поверхности {удельная плотность ударов молнии в ^ лю) э месте расположения здания илн со-
322 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Модлжез&щятя 323- Здания н сооружения стоас ло женве Здания и сооружения или части, которые согласно Пра- Правилам устройства электроуста- электроустановок (ПУЭ)относятся к зо- зонам классов В-1 и В-II Здания и сооружения или их части, которые согласно ПУЭ относятся к зонам классом В-Ia, B-I6, В-Иа Наружные установил, создаю- создающие согласно ПУЭ зону клас- класса В-1г Здания и сооружения нли их частя, которые согласно ПУЭ относятся к зонам классов П — I, П — II, П —Па Наружные установки и откры- открытые склады, создающие со- согласно ПУЭ аону класса П — III Здания и сооружения Ш, IV, V степени огнестойкости (в ток тесле здания из легких метал- металлоконструкций с покрытием, имеющим сгораемый утвнли- тель),, в которых отсутствуют помещения, относимые по ПУЭ к зонам вэрыво- и пожаро- пожароопасных классов Здания вычислительных цент ров На всей территории СССР В местностях оо сред- средней продолжительно- продолжительностью гроз 10 ч/год и более На всей территории СССР В местностях со сред- неб продолжительно- продолжительностью гроз 20 ч/год и более То же Тип докы защиты ксоользоаагик а тросовых Зона А При ожидаемом количе- количестве поражений молнией а год здания или сооруже- сооружения пой N > 1 —зона А; ар» » < 1 —зона Б Зона Б Для зданий и сооружений I к II степени огнестойко- огнестойкости при 0,1 <ЛГ < 2 и для III, IV, V степени ог- огнестойкости при 0,02 < < ЛГ ^ 2 — зона Б; при N > 2 — зона А При 0.1 <V< 2 —зона Б При V > 2 — зона А При 0,1 < tf<2 — эонаБ При N > 2 — зона А Зова Б Катего рия II II III Ш III II Примечания: 1. Зона защиты типа А обладает надежностью 99,5% и выше, ти- типа Б — 95 % и выше. Б — 95 % и выше. 2. Устройство молинеэащкты обязательно при одновременной выполнения условий, ука занных в таблице. оруженкя. Значения л в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз при- приведены ниже: Среднегодовая продолжитель- продолжительность гроз, ч п . 10-20 20-40 40-60 . 1 2 4 Среднегодовая продолжитель- продолжительность гроз. ч. - 60-80 80-100 100 я более" 5,5 7 6Р5 п Средняя за год продолжительность гроз в отдельных регионах и промышленных пен- трах СССР определяется либо по карте (см, РД 34,2U22-$7> [I U], либо по ут- утвержденным для некоторых областей регио- региональным карта* продолжительности гроз, либо по средним многолетним (порядка 10 лет) данным метеостанций, ближайших от места нахождения здания или соору- сооружения. Упрупненные данные по среднегодовой продолжительности гроз, ч, проведены ниже: Анадырь, Верхоянск, Красноводск, Мага- Магадан, Мурманск, Норильск, Нукус, Петропав- Петропавловск-Камчатский, Хатанга, Хорог, Южно- Салэлииск — менее 10; Архангельск, Астрахань, Ашхабад, Баку, Игарка, Таллин, Ташкент —от J0 до 20; Вильнюс, Иркутск, Казань, Калининград, Киров, Комсомольск-на-Амуре, Красноярск, Ленинград, Москва, Петрозаводск, Рига, Ульяновск, Хабаровск —от 20 до 40; Алма-Ата, Барнаул, Волгоград, Горький, Душанбе, Кемерово, Куйбышеэ, Минск, Иов- город, Новосибирск, Омск, Петропавловск, Псков, Ростов-на-Дояу, Свердловск, Сим- Симферополь, Тула, Уфа, Фрунзе, Челябинск, Чита — от 40 до 60, Брянск, Днепропетровск, Киев, Кишинев, Краснодар, Курск, Львов, Могилев, Одесса, Орел, Смоленск, Тбилиси —от 60 до 80; Батуми, Донеик, Запорожье, Сухуми, Уж- Ужгород—от 80 до 100; Ереван, Майкоп — более 100. Категории «олниеэащиты. Здания и со- сооружения, отнесенные к Г и II категориям молниезащиты, должны выть защищены от прямых ударов молнии, вторичны* проявле- проявлений молнии а заноса высокого потенциала через наземные» надземные и подземные ме- металлические коммуникации. Здания н со- сооружения, отнесенные к III категории мол- ннезащиты, должны быть защищены от пря- прямых ударов молнии и заноса высокого по- потенциала через наземные к надземные ме- металлические коммуникация. Для зданий и сооружений, совмещающих в себе помещения I и 11 или I к III кате- категорий молннеэащнты, необходимо, как пра- правило, выполнять молннезащиту по I кате- категории. Если площадь помещений I катего- категории молниеэащиты составляет менее 30 % площади всех помещений здания, то мол- ннезащнту всего здания допускается выпол- выполнять по II категория независимо от кате- категории остамтьных помещений. При зтом на вводе в помещения I категория должна быть предусмотрена соответствующая этой категории защита от заноса высокого по- потенциала по надземным, наземным н под- подземным металлическим коммуникациям Для зданий и сооружений, совмещающих помещения II и Ш категории колинеэащи* ты, необходимо, как правило, выполнять молннезащиту по II категории. Если пло- площадь помещений II категории менее 30 % площади всех помещений здания, то мол- ниезлпшту всего здания допускается выпол- выполнять ло III категории, предусмотрев при зтом защиту от заноса высокого потенциала в помещения II категории по всем комму- коммуникациям в соответствии с требованиями, установленными для II категория зданий и сооружений. Для зданий н сооружений, более 70 % площади которых составляют помещения не подлежащие молниезащнте в соответ- соответствии с табл. II.9, а остальную часть со- составляют помещения I, Пили III категории молниеэащиты, должна быть предусмотре- предусмотрена защита только от заноса высоких потен^ цк а лов по металлическим коммуникациям, устройство которой необходимо выполнять с учетом категории молниезащиты Наружные установки, отнесенные ко И категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов я вторичных проявлений молний, а наружные установки III категории молниезащнты — от прямых удароз молнии Зоны защиты мелниеотводов. При опре- определении размеров и формы зоны защиты необходимо учитывать высоту в форму а плане защищаемого здания или сооружевкя. При налнчвн на зданиях и сооружениях I категории молниезащиты прямых газоот- водящих или дыхательных труб для свобод- свободного отвода в атмосферу газов, лзров и взвесей взрывоопасной кои центр а дни в зону защиты молниеотводов должно входить про- пространство над обрезом труб, ограниченное радиусом 5 м, Для газоотводных и лыха* тельных труб, оборудованных колпаками, в зону зашиты молниеотводов должно вхо- входить пространство над обрезом труб, огра- ограниченное цилиндром высотой И и радиу- радиусом R\ для газов тяжелее воздуха при избыточ- избыточном давлении внутри установки менее 5 кПа Я — I м; R = 2 м; для газов тяжелее воздуха при избыточ- избыточном давлении аи у три устанонкн от 5 до 25 кПа и для газов легче воздуха при из- избыточном давлении внутри установки до 25 кПа Я = 2,5 и* = б м; при избыточном давлении внутри уста- установки свыше 25 хПа Я^5м и?^5 м. Указанные требования к размерам зон зашиты распространяются и на наружные установки нлн резервуары II категории мол- ниезащнты, имеющие газоотводные или ды- дыхательные трубы. Защите от прямых ударов молнии под- подлежат также дыхательные илапаиы и про- пространство над ними, ограниченно* цилин- цилиндром высогои 2,5 м и радиусом 5 м. Для резервуаров с плавающими крышками или понтонами в зону защиты молниеотвода должно входить пространство, ограничен- ограниченное поверхностью, любая точка которого л удалена на 5 м от ЛВЖ в кольцевом ' зазоре* Не требуется включать в зону защиты молниеотводов пространство илд обрезом труб: при выбросе газов невзрывоопасной концентра кал; при наличии постоянно го- ТЛвПТи-V Acv «V i« г\* г аи«*» п!»Л"ляи, t»*v*»
324 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Модянеедшггл «¦/ /// /// // // ' fr/ /ft f/r ц иа уриЗнс ни уровне fa tit Ряс. П.?. Зона дащкты одна очного стержневого молниеотвод* высотой до J50 и А-А Рис. 11,5, Зова защиты (в плане) многократного стержневого моданеотвода носатой до 150 м Put П.З. Зона защиты двойного стер- иолинелт»одд высотой до 150 м \ ч 1 : *~ _ -4 ночный (рис 11.6) или двойной (рис. 11.7) тросовый молниеотвод Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода (см. рис. 11.2) представляет собой круговой конус, вершина которого находится на высоте ha У таких молние- молниеотводов высотой h =c 150 м зона зашиты имеет следующие габариты Зона А Ы = 0.85ft; ^=A,1—0Ф002А)А; г, = A,1—0.002А) (А - М),85)_ Зона Б Рис. \\А, Зона защиты двух стерхпевых отподо» p&3nofl высоты далнчнн азотного дыхания; для вытяжных вея тиля ционных шахт, предохр а вн тельных и аварийных клапанов, выброс газон взры- взрывоопасной концентрации нз которых осу- осуществляется только в аварийных случаях. Для создания зон аащнты применяют одиночный стержневой молниеотвод (рве. 11.2); двойной стежневоЯ молннеот- 11.3 н Н 4); многократный молниеотвод (рис, 115); оди- одиго = 1,5Л; вод (рнс. стержневой Для зоны Б, высота одиночного стержне- стержневого молниеотвода высотой h ^ 150 м Еря известных величинах hx н тх может быть определена по формуле А= (^+1,бЗА»)/1Д Зона защиты двойного стержневого мол- киеотвода (см. рис. 113) имеет две торцо- торцовые области и внутреннюю область Габа- Габариты торцовых областей зоны защиты мол- молниеотвода высотой h =C 150 м определяют по приведенным выше формулам как зоны одиночных стержневых молниеотводов. как как MM(CfJt(S I i.e. Зона &ащ*ты однючного тросового молниеотвода йыботой до 159 м н.7, Зона эащяты двойного тросового мол- цнеогвода высотой до ]S0 и Внутренняя область зоны защиты имеет сле- следующие габариты. Зона А при L < h при А< L < Ас — *„ - @,17 + 3.10^4А) (L гс = го\ Гсх ^ го (Лс — Ajr)/^; лри 2Л<1^4Л Ас =- Ad ^ @,17 + 3.10~4Л> (L - А); rc^Ml—0,2tf.-2A)/AJ; Прн расстоянии между стержнеаымн мол- молниеотводами г для построения зоны А мол- молниеотводы следует рассматривать как оди- одиночные. Зона Б При расстоянии между стержневыми иол. *«еотводами L > 6Л для построения зоны Б молниеотводы следует рассматрива одиночные. р*»ш При известных величинах А* и L (пт>и гс* = 0) высоту молниеотвода для зоны Б определяют по формуле А =в(Лв+0AШ/1 Об Габариты наутреинвй области аоны зади ты двух стержневых молниеотводов разной пи™ (СМ РИС" П 4) При Л- » *» < IS определяют по следующим формулам: АС=(АС| -h где габариты торцовых областей зон защн ты HqU Лм, гщ, rat* Гх| и г** определяют по формулам для одиночных стержневых й наеотводов соответственно высотой А, и а значения Ас1 н Ас2 — ао формулам для двойного стержневого молниеотвода условии, что Aj = hj. Для разновысоких молниеотводов построе- построение зоны А двойного стержневого молние- молниеотвода ныполяяется при: L < 4Аад„, а зо- зоны Б —при Ls^bh^ При превышении этих расстояний между молниеотводами они рассматривают^ как одиночные. Зона защиты многократного стержневого молвиеотнода (си. рис. Ц.5) определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов. Основным vc?ro- внем защищенности объектов высотой h* с надежностью, соответствующей зонам А и Б, является выполнение неравенства rt* > 0 для всех попарно взятых молниеот- молниеотводов. Прн гсх < 0 построение зон защиты должно выполняться как для однношшч моли ие отводов. Габариты зо*1ы защиты одиночного тросо- тросового молниеотвода (см. рнс. life) опреде- определяются высотой троса h в середвне про- пролета. Прн высоте опор Но„ и длине про- пролета а высоту троса определяют по фор- формулам, м: А = hva — 2 при а ^ 120 м, А = Лоп — 3 при 120 < а< 150 м. Зоны зашиты одиночного тросового moi- ниеотвода прн х < 150 м имеют следую* щне габариты. Зона А - й,/0ф85). гх »A,35 - 0.0025А) Зона Б —1,7 А; ^= 1 7 ih ^- к^
326 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 327 Рис, IL3. Отдедьяо стовщмА мйдняеотвпд: а — ствржневоЯ: 6 — тросовый^ ' — защищаемый объект; 2 — металлические Для зоны типа Б высота одиночного тро- тросового молниеотвода прн известных величи- величинах hx и г* определяют по формуле h = Размеры го, Ас, г- зоны защиты двойного тросового молниеотвода (см. рис П<7) вы- высотой h < }50 м определяют ао формулам для одиночного тросового молниеотвода, а остальные размеры по следующим соотно- соотношениям: Зона А при L при h < L ho - @,14 -f 5 - 1(Г4А) (I - Л); прн 2* — @,U -f - Л); ^г0[1^ 0,2 (L- Тс (^с — А При расстоянии между тросовымн мол- молниеотводами L>4ft для построения зоны Л молниеотводы следует рассматривать как одиночные Зона Б прв при A <L<bh - 0,12 {L — Прн расстоянии между тросоными мол- молниеотводами L">Bk для построения доны Б молниеотводы следует рассматривать кзк одиночные. При известных величинах hc н L {прн Гсг *= 0) высота тросового молниеотвода для зоны Б определяют по формуле h — = (^-hOJ2L)/IpO6. Устройство молииезащиты. Молинезащи- Молинезащита 1 катвгории от прячых удароа молнии должна выполняться отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотвода- молниеотводами по схемам, указанным на рис. 118 Зда- Здание н сооружение I категории должно впи- вписываться и зону защиты А, прн этом необ- необходимо обеспечить удаление молниеотяодов от защищаемого объекта по воздуху на рас- расстояние $ь, а удаление от подземных ме- металлических коммунакапнй на расстояние Sj. Наименьшее допустимое расстояние Sa определяют для любого типа молниеотвода в зависимости от высоты эдания. конструк- конструкции заземлнтеля н эквивалентного удель- удельного сопротивления грунта р> Ом'М. Для зданий и сооружений высотой не <5о> лее 30 м* при р^ 100 Ом*м для заземлителей лю- любой рекомендуемой конструкции SB = 3 м, при 100 < р< 1000 Оы-м: для заземлителей, состоящих из одной же- лезобетопной сван длиной не менее 5 «, одного железобетонного подножияка дли- длиной не менее 2 м или заглубленной железо- железобетонной опоры длиной не менее 5 м. $ъ = = 3-Ь 10-а(р —100); для заземлнтелей, состоящих из четырех железобетонных свай, или гтодножннков яа расстоянии 3—8 м друг от друга, или желе- железобетонного фундамента произвольной фор- формы с площадью поверхности контакта с землей не менее 70 м2, или исиусствекных заземлите лей, состоящих из ие менее че« трех вертикальных злвнтродов длнной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом, при расстоянии между верти- вертикальными электродами не* менее 5 м, од = 4 м. Для зданий я сооружений высотой более 30 м расстояние 5В должно быть увеличено на 1 м на каждые 10 м высоты здания сверх 30 м Наименьшее допустимое расстояние Зц от защищаемого здания до троса в середи- середине пролета определяется в зависим ости от конструкции заземлите ли, значения р и от суммарной длины I молннепрнемникоэ ито- коотводов (см рис. П.8,6). При длине / < 200 м наименьшее допу- допустимое расстояние 5а] равко: прн р < J00 Ом-м для заземлителей;ука- заземлителей;указанных в табл. Mil, а также эазем.тителей в виде железобегонных фундаментов про- произвольной формы с площадью поверхности контакта с землей не менее 10 ма $й1 =¦ = Зр5 м; при 100<р< ЮОО Ок-м: 11ЛЯ. Типы и размеры Тип Железобе- Железобетонный подножннк Железобе- Железобетонная свая Стальная двухстерж- нева я голоса 40 X 4 мм стержни 4 Сталькая трехстерж- пев а я полоса 40 X 4 мм стержни ^8 к; Ь > 0т4 м; t>2,2 и 0,4 м; м; = 3^5 м 0.5 м; 3 4-5 м; 5 м для ааэемлнтелей. состоящих из одно^ железобетонной сван д-янной не менее 5 к одного железобетонного подножника дли- длиной не менее 2 м нлн заглубленной стойки железобетоннон опоры длиной не менее 5 и SBi = 3,5 + ЗЧ0"Чр —100); для заземли тел eft, состоящих из четырех железобетонных свай, или подножннков на расстояний 3—в м друг от друга, или ис- искусственных заэемлнтвлей, состоящих ие менее чем из трех вертикальных электродов длнной не менее 3 м, объединенных гори- горизонтальным электродом, прн расстоянии между вертикальными электродами не ме- менее 5 й 5ftl = 4 и. Если суммарная длина молниеприемняков и токоотводов I = 200 ~ 300 мр то наимень- наименьшее допуствмое расстояние 5В, должно быть увеличено на 2 м по сравнению с рас- расчетными значениями для I < 200 м. Молниеэащита зданий н сооружений II ка- категории от прямых ударов молнии должна выполняться отдельно стоящими или уста-" тювлегжъгкн яа защищаемой объекте стерж- яевыми или тросовыми молниеотводами. При установке отдельно стоящих молниеотводов расстояние от них по воздуху и земле до защищаемого объекта н вводимых в негс> подземных коммуникаций не нормируется. На зданиях н сооружениях с металличе- металлической кровлей в качестве молниеприемннкэ необходячо использовать кроелю, при этом все выступающие неметалл ноские элемен- элементы здания или сооружения должны быть оборудованы молннепряемникамнр присо- присоединенными х металлу кровли, Прн уклоне- неметаллической кровли не более 1:8 мо- может быть использована молниеприемная сетка. Шаг ичеек сетки не должен превы- превышать 6 X б м. Наружные установки, содерньащне горю- горючие и сжиженные газы или ЛВЖР должны быть защищены следующим образом: корпуса установок из-железобетона, ме- металлические корпуса установок и отдель- отдельных резервуаров при толщине металла кры- крыши менее 4 мм должны быть оборудованы молниеотвода мл, установленными на защи- защищаемом объекте или отдельно стоящими; металлические корпуса установок и от- отдельных резервуаров при толщине крыши 4 мм и более, а также отдельные резервуа- резервуары объемом менее 200 м* независимо от толщины металла крыши, а также металли- металлические кожухи теплоизолированных устд- ноаол достаточно присоединить к заземли- телю. Для парка резервуаров, содержащих сжи- сжиженные газы общим объемом более 3000 мБ, а также для парка резервуаров с корпу- корпусами из металла и железобетона, содержа- содержащих ГГ или Л В Ж, при общем объеме ре- ТМЛ м* tamnTV пт ттг»а_
328 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Молввеэящнтя. мых ударов молнии следует, как правило, выполнять отдельно стоящими молниеотво- молниеотводами. Молниеэащита от Прямых ударов молнки зданий и сооружений III категории выпол- выполняется так же, как мокииезащита II кате- категории В этом случае при испольговаияи ыолниезащнтнон сетки шаг ее ячеек может достигать 12 X 12 м. Молниеэащнта наружных установок III категории, содержащих ГЖ с темпера- температурой вспышки паров выше 61 °С и создаю- создающих согласно ПУЭ зону класса П—Шр должна выполняться следующим образом: корпуса установок из желез о бетон а > а также металлические корпуса установок и трупп резервуаров при толщине крыши ме- менее 4 ым должны: быть оборудованы мол- молниеотводами, установленными на защишдс- мом сооружении или отдельно стоящими; металлические корпуса установок н групп резервуаров прк толщине крыши 4 мм и бо- более должны быть присоединены к заземли- телю, Молниезащита неметаллических труб, ба- башен, вышек высотой более 15 м от прямых ударои молнии должна быть выполнена установкой на этих сооружениях: при высоте до 50 м — одного стержне- стержневого молниепрнемника высотой не менее 1 м; при высоте от 50 до ISO м — двух стерж- иевых молииеприемников высотой не менее 1 м, объединенных на верхнем торце трубы, прн высоте более 150 м —не менее трех стержневых молниепрнемников высотой 0,2—0,5 м или уложенного по верхнему тор- торцу трубы стального кольца сечением не ме- менее 160 мм2, Конструкция молниеотводов. В состав молниеотвода входят: молннеприемнкки, не- непосредственно воспринимающие удар мол- молкни; опоры; токоотводы, по которым ток, возникающий при удара молнии, передается на землю, зааемлители, обеспечивающие растекание тока в земле. Стержневые молниеотводы изготовляют нз стали любой марки сечением не менее 100 мм2 н длиной не меяее 200 мм Их сле- следует предохранять ОТ корроеии цинкова- цинкованием, лужением или окрашиванием» Тросо- Тросовые ыолниелрнемники нзготокияют из сталь- стального многопроволочного оцинкованного тро- троса сечением не менее 35 мм2 В зданиях и сооружениях II и III кате- категорий молниезащт-ы в качестве молннепри- емника может использоваться металличе- металлическая кровля или металлическая сетка В ка- качестве моли и епри емника можно использо- использовать металлический защитный колпак ды- дымовых труб. Опоры отдельно стоящих ыолниеотволов выполняются из стали любой марки, желе- }\Л2 Формы и размеры г:ыоотводов форма такоотводов и электродов замедлителей Круглые токоотводы и перемычки диаметром, мм Круглые вертикальные электроды диаметром, мм Круглые горизонталь- горизонтальные1 электроды диамет- диаметром, мм Пря м оу го льные: сечением, мм4 толщиной, мм Снаружи здания на воэ- ДУХС 6 — 4в 4 И ^емле 10 10 160 i 4 потен- потен1 Только для выравнивания циала внутри зданий и для прокладки на- наружных контуров на дне по периметру зданий. котлована зобстона ини дерева. Опоры стержневых молниеотводов следует рассчитывать на ме- механическую прочность как свободно стоя- стоящие конструкции, а опоры тросовых — с уче- учетом натяжения троса н действия ветровой нагрузки на трос. Для соединения молинеприемника с эа- земинтелем применяют токоотводы из ста- лн, Форма н размеры токоотводов приве- приведены в табл. 11.12. Соединение молниеприемшшов с токоот- водами и токоотводов с заземлителамн должно выполняться сваркой, а при недо- недопустимости огневых работ — болтовым со- соединением с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозо- грозового сезона Токоотводы от металлической кровли или мол к не при ем ной сетки должны быть проло- проложены к заземлнтелям не реже чем через 25 м по перкметру здания. При применений молниеп раем ной сетки и установке мониие- отводов на защищаемом объекте в качестве токоотводов следует использовать мета л ли- ческие конструкции зданий и сооружений (колонны* фермы, рамы, пожарные лестни- цы, металличеекие направляющие лифтов, арматуру железобетонных конструкций иг п ) при условии обеспечения электри- ческой связк в соедивеннях арматуры й конструипин с монинепркемникамн н лнтелями Прн защите от прямых ударов неметаллических труб, башен» зышвн яря ; высоте до 50 м необходимо прокладывать один токоотвод, а при высоте более 50 м тохоогводы должны быть проложены не реже чем через 25 м по периметру соору^ жени я, их минимальное количество равно двум Размеры токоотводов должны удов- удовлетворять требованиям табл 11.12, а в зо- зонах с высокой загазованностью или агрес- агрессивными выбросами в атмосферу днаметр токоптвода должен быть не менее 12 мм й качестве токоотводов можно использо- использовать ходовые металлические лестницы лиф- лифтовые шахты, арматурные стержни и дру- другие вертикальные Металлические конструк- конструкции. Во всех случаях соединение молние- приемников с токоотводами выполняется сваркой^ соедикение молннеприеииика с ар- арматурой железобетонных конструкций дол ж. но выполняться не менее чем в двух точках При установке молнне приемник о в на за щищаемом объекте и невозможности ис- использования в качестве токоотводов метал- металлических конструкций сооружения токоотво- токоотводы необходимо прокладывать по наружным стенам сооружений кратчайшим путем В качестве за земли г ел ей молниезашнты допускается использование всех рекомен- рекомендуемых ПУЭ заземли тел ей электроустано- электроустановок, за исключением нулевых проводов лн^ ний электропередачи напряжением до 1 кВ При влажности грунта 3 % и более реко- рекомендуется использовать н качестве заземли телей железобетонные фундаменты зданий сооружений, наружных установок неметал- неметаллических труб, башен л вышек, если они не покрыты эпоксидными к другими полимер- полимерными покрытиями Битумные и битумно-ла- тексные покрытия не являются препят- препятствием для такого использования фунда- фундаментов Для отдельно стоящих молниеотводов применяются эаэемлнтели следующих кон- конструкций. I категория молниеэащиты, одни или несколько железобетонных под- кожникон длиной не менее 2 м или одна н более железобетонных снай длиной не ме нее 5 м; заглубленная в землю не менее чем на 5 м сгонка железобетонной опоры, железобетонный фундамент произвольной формы с площадью поверхности контакта с эеылей не менее 10 м* I и Ц категории молниезащиты: искусственный заземлнтель, состоящий не менее чт н^ трех вертикальных эле^ро- Дов длиной не менее 3 м, объединенных го- рнзоитзльным электродом, лрн расстоянии между вертикальными электродами не ме- нее о М категория молниезащиты: искусственный эаземлйгель, состоящий не менее чей из rrvx до в длиной но менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной не ме- менее 5 м, При наличии молннеприемной сетки или ^таллической кровли в качестве искус- искусственных эаземлнтелей применяют наруж- наружные контуры, проложенные по периметру здания или сооружения, следующей кон- конструкции: II категория молниезащиты: в грунтах с эквивалентным удельным со- сопротивлением р ^ 500 Ом-м прн площади здания .более 250 м2 — нз горизонтальных электродов, уложенных в земле на глубине не мене* 0,5 м, а прн площади здания ме- менее 250 м2 к этому контуру в местах при- присоединения токоотводов должно быть при- приварено по одному вертикальному или го- горизонтальному лучевому электроду длиной в грунтах с удельным сопротивлением 500 Ом-м < р ^ 1000 Ом-м при площад* здания более 900 м2 достаточно выполнить контур только из горизонтальных электро- электродов, а при площади здания менее 900 м* к этому контуру в местах присоединения токоотнодов должно быть приварено не менее двух вертикальных илн горизонталь- горизонтальных лучевых электродов длиной 2—3 м на расстоянии 3—5 м между ними. Ш категория молниезащиты при исполмованни в качестве молние- прнемнкков сетки или металлической кров- кровли по периметру здания в земле на глубине не менее 0,5 м должен быть проложен на- наружный контур, состоящий из горизонталь- горизонтальных электродов. В грунтах с эквивалент- эквивалентным удельным сопротивлением 500 Ом-м < < р <; 1000 Ом-м и пря площади здания менее 900 м2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов должно быть приварено по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду дли- длиной 2—3 м Для наружных установок в качестве нс- хусственных рекомендуется нспользойать заэемлители:, состоящие из одного верти- вертикального нли горизонтального электрода длиной не менее 5 м. У неметаллических труб, башен и вышек следует каждый токоотвод соединять с искусственным за- землнтелем из двух стержней, соединен- соединенных горизонтальным электродом (см_ табл 11.11). Если периметр основания со- сооружения не более 25 мм, то искусственный заземлитель может быть выполнен в виде горизонтального контура из электродов круглого сечения, проложенного на глубине не менее 0,5 м Минимально допустимые размеры искус- _ ствениых эаземлнтыей приведены в
330 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Расчет аварийной техтндацхн Проверка целостности молниеэащнты и защищенности от коррозии доступных об- обзору частей молниепркем никоя, токоотво- дов и контактов между ними производится, для зданий и сооружений I категории — 1 рад в год перед каналом грозового се- сезона; для зданий и сооружений II r III кате- категории — 1 раз в три года. Защита от заноса высоких потенциалов и вторичных проявлен и А молнии. Кроме зашиты от прямого удара молнии в ада- ниях и сооружениях I и И категорий мол- ннезащнты, в соответствии с РД 34.21.122— 87 предусматривают мероприятия по за- защите от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала по надзем- надземным, наземным и подземным металличе- металлическим коммуникациям» а в зданиях и соору- сооружениях Ш категории — от заноса высо- высокого потенциала по надземным и назем- наземным металлическим ко мм уника пи ям. Здания и сооружения I категории мол- ниезащиты- Для защиты от вторичных про- проявлений молнии металлические конструкции и корпуса всего оборудования к аппаратов, находящиеся в здании, необходимо присо- присоединить к заземляющему устройству элек- электроустановок, выполненному в соответствии с требованиями ПУЭ, либо к железобетон- железобетонному фундаменту здания, используемому в качестве заземлите л я молниеотвода. Внутри здания или сооружения между Трубопроводами н другими металличе- металлически ин протяженными конструкциями & ме- местах их взаимного сближения на расстоя- расстоянии менее 100 мм через каждые 20 м сле- следует приваривать или припаивать пере- перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм вли стальной ленты сече- инем не менее 24 мм', Для кабелей с ме- металлическими оболочками или броней пе- перемычки должны выполняться из гибкого медного проводника В соединениях между собой элементов трубопроводов и других протяженных ме- металлических предметов, расположенных в защищаемом здании клн сооружении, не- необходимо обеспечивать контакт с переход- переходным электрическим сопротивлением не бо- более 0,03 Ом на каждый контакт» Прн флан- фланцевых соединениях труб такое сопротивле- сопротивление достигается нормальной затяжхой бол- болтов прн их количестве на фланец не ме- менее 6. В местах соединения, где коктадт с указанным переходным сопротивлением не моЛет быть обеспечен, необходимо устройство перемычек с приведенными выше размерами, Длн исключения заноса высокого потен- потенциала в защищаемое здание или сооруже- сооружение по подземным металлическим комму- OUr П^ ТТЛ ^ n^W ТП UUP-flfWТкЛ кабелям любого назначения, заземлите ли защиты от прямых ударов молнин должны быть удалены от зданий на расстояние S* (см, рис J18). Наименьшие допустимые расстояния 5, для зданий и сооружений I категории должны составлять S* =* S& + + 2 и. Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуника- коммуникациям (трубопроводам, кабелям в наруж- наружных металлических оболочках нлн трубах) осуществляется нх присоединением на вводе в здание нлн сооружение к заземли- телю—железобетонному фундаменту, а при невозможности его использования — к ис- искусственному эазеылителю. Защита от заноса высокого потенциала по внешним надземным или наземный ме- металлическим коммуникациям достигается их заземлением на вводе в здание или со- сооружение и на двух ближайших к этому вводу опорах коммуникации. В качестве заземлнтеля нужно использовать железо- железобетонные фундаменты, а при невозмож- невозможности нх использования —искусственные заземлители. Ввод в здания воздушных сетей напря- напряжением до 1000 Б, сетей телефона, ра- радио, сигнализации должен осуществляться только кабелями длиной не менее 50 м с металлической, броней или оболочкой либо проложенными в металлических трубах. На вводе в здание металлические трубы, броня и оболочки кабелей необходимо соединять с эааеюителем — железобетонным фунда- фундаментом^ искусственным заэемлителем или заземляющим устройством электроуста- электроустановок, В месте перехода воздушной линии в ка- кабель металлические броня и оболочка ка- кабеля, а также штыри или крючья изоля- изоляторов воздушной линии должны быть при- присоединены к эаземлнтелю, Кроме того, в месте перехода между каждой жилой кабеля и заземленными элементами долж- должны быть устроены закрытые воздушные искровые промежутка длиной 2—3 мм или установлен низковольтный вентильный раз- разрядник, например РВН-0,5. К зааемлителю должны быть присоеди- присоединены штырн и крючья изоляторов на опоре, ближайшей к месту перехода линии в ка-. бель, ¦¦¦¦'Д Зашита от заноса высоких потенциелов по воздушным линиям электропередачи на- напряжением свыше 1000 В, нводимым в под- подстанции, размещенные в здании, должна выполняться в соответствии с ПУЭ* .¦?¦'¦ Здания и сооружения И категории мол- ниеэащиты. Для защити от вторичных про- проявлений молнии необходимо проводить еле- мрпопонятия: - 331 металл к чес к не корпуса всего оборудова- оборудования и аппаратов, установленных в здании или сооружении, должны быть присоеди- присоединены к заземляющему устройству электро- электроустановок, выполненному в соответствии с ПУЭ, или к железобетонному фунда- фундаменту зданий, применяемому в качестве за- землнтеля молниеотвода; внутри здания между трубопроводами в Другими протяженными металлическими конструкциями в местах нх взаимного сближения на расстояния менее 100 мм че- через каждые 30 м должны быть установ- установлены перемычки нэ стальной проволоки (см, выше); во фланцевых соединениях трубопрово- трубопроводов внутри здания должна быть обеспе- обеспечена нормальная затяжка не менее четы- четырех болтов на каждый фланец. Защита от заноса высокого потенциала по подземным коммуникациям достигается нх присоединением на вводе в здание или сооружение к эаэемлителю зашиты от пря- прямых ударов колянн. Зашшта от заноса высокого потенциала по внешним надземным или наземным ком- коммуникациям обеспечивается их присоедине- присоединением на вводе в здание нлн сооружение к заземлителю защиты от прямых ударов молнии, а на ближайшей к вводу опоре коммуникации — к ее железобетонному фундаменту, а при невозможности нсполь- эоаания фундамента —к искусственному заземлителю, состоящему из одного верти- вертикального кли горизонтального электрода длиной не менее 5 м. Защита от заноса высокого потенциала по воздушным линиям*электропередачи, се* тям телефона, радио н сигнализации выпол- выполняете я так же, как и в зданиях и соору- сооружениях 1 категории молниеэащиты. Здания и сооружения III категории мол- ниеэащиты Защита от заноса высокого по- потенциала по внешним надземным и иазем- ныи металлическим коммуникациям дости- достигается их присоединением на вводе в зда- здание (сооружение) к эаземлнтелю защиты от прямых ударов полная. Зашита от за» носа высокого потенциала по воздушным линиям электропередачи напряжением до 1000 В и линиям связи и сигнализации выполняется в соответствии с ПУЭ 1U3, P.VC4E7 В аварийных ситуациях, связанных с по- поступление* в производственное помещение горючих и токсичных газов» паров или аэрозолей» разливом сжиженных газов или """"" дельных его зоизх пожаровзрывоопасные условий или условия для возникновения острых отравлений Для быстрой ликвида- ликвидации аварийной ситуации в соответствии с СНиП 2 04.05—86 в таких производствен- производственных помещениях должна проектироваться аварийная вытяжная вентиляция Расчет аварийной вентиляции сводится к опреде- определению ее производительности при извест- известных значениях массы поступающих в по- помещение пожароопасных (токсичных) ве- веществ при аварии» допустимого времени су- существования аварийной ситуации и значе- значениях допустимой, временно безопасной кон- концентрации сш.б к вредных веществ в поме- помещений [116]. Длительность аварийной ситуации тт складывается из двух периодов; та| — дли- длительности начального периода аварии, в течение которого происходит поступление вред ныл веществ в помещение и нараста- нарастание их концентрации в свободном объеме помещения до св а *; т*й— длительности пе- периода аварии, при котором поступление вредных веществ ь воздух помещения пре- прекращено н аварийная вентиляция снижает концентрации веществ в воздухе помещения от са.« к до ПДК (см. ГОСТ 12 L005—84): Длительность начального периода Tit обусловливается временем отключения по- поврежденного оборудования и составляет обычно 120 с при автоматическом отклю- отключении и до 300 с при ручном. При^ зал- залповых выбросах тц «? 0. Общая длитель- длительность аварийной ситуации обычно яе пре- превышает 1 ч> Значение с* с к Для вэрыио- и пожаро- пожароопасных смесей не должно превышать иг НКПВ (см табл ]1Л —113), а для токсич- токсичных веществ к их смесей должно выби- выбираться с учетом их токсических показателей (табл, И 13). Наиболее типичными аварийными ситуа- ситуациями являются: разрушение аппарата нлн трубопровода со сжатыми газами или жид- жидкостями; потеря герметичности трубопро- водов (разрыв сварного шва, прокладки, отрыв штуцера, разлив жидкостей do полу помещения). В качестве расчетной необходимо брать наиболее неблагоприятную ситуацию. Мас- Массу m поступающих в помещение веществ при аварии можно рассчитывать по формулам A18) —A1.10). Концентрацию вещества, т/м\ в воздухе помещения к моменту включения аварий- аварийной вентиляции определяют по формуле с = m/Vc»: при этом должно соблюдаться условие f^Cdir. Если зто условие не выполняется, то необходимо tti>*hwtk
332 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Расчет Вещество Азота окислы (в пересчете на N0*) Аммиак Беязик хлористый (а хлортолуол) Бутнламин Винилацетнлен Виниловый зфир зтн лен гликоля Внннлтолуол Водород фтористый Водород цианистый Гептиловый p Дияэопропиловый эфир Днметилаыин Д и метал су льф и Л Д и мети лэта н о ла м ки Диэтиламнк Изобутилен Изомасляный альдегид Изооктяловый спирт Изопрен Кадмия окись Капролактам Ксилод М а леи новый ангидрид Масляный ангидрид Метакрило&ый: ккслоты ангидрид Метиламин Метил бромистый Метил хлористый (хлорметан) Метилизоциа и а т Метилмеркаптан Метиловый эфир акриловой кислоты (иетнлакрилат) Метиловый эфир метакриловой ккс- ккслоты Озон Пента хлор а цетон Пер х. лорм ети лм е р ка пт а н Сера хлористая Серная кислота Сероводород Сероуглерод Стирол Сурьма пятифторнстая Сурьма пяти хлор нега я Тетрабромэтан Тетрахлорэтан Тетр а этилев н нец Титан четыреххлористый Толуол 2,5 60 5-10 0,03 520 267 1,3 Ш 1,5 10 2 2 1 0,1-0,3 35 20 Порог раздражающего действия г, вызывающая гибель 50 % 90 при т— 15 мин; 150 при Т = 4 мнн 20 О?3 при х = 154-20 мнн 100 120 600 100 при г = 2 0,52 1000 104-И0 1 235 при тг —2 мин 10 100 160 5 при т— 15 мнн 6 10 0,55 1—2 при т = 30 мим 250—500 285 \ 5 690—850 740 800 400—700 При Т=*2-Н5 мнн 6 600 70 4 500 5 000 4 050 900 50000 450 2 400 2 250 5 300 43.5 1200 28 450 260 1 3 9 4 5 30 000 320 200 188 500 270 720 549 500 100 400 —50000 Вещество Продолжение тзбл. Порог запаха, Порог Триметнламнн Тр ифтор пр о пн лам на Трифторуксусная кислота Трнхлорацетон Трихлорбензол Триллоруксусная кислота Трихлор^тилек Триэтиламин Угле рол четыреххлорнстыи Углерода окись Фенол Фосген Формальдегид Фосфор пяти хлор истый Фосфор трех хлористый Фталевый ангидрид Фурфурол Хлор Хпоракгкдрид метакрн лов ой кислоты Диклогексанон (гексанон) Ци к л опеята д нен Зггах лоргид р ин Зтил^ндн ацетат 400 250 0,8 5-7 Этнлтолуол 0.07 15 3-7 30 1 при тг=* 10 мин 10 4 3,8 " 500 35-4 [ 50 100 пря т = мии щ гибель 50 ^ подопытных живота ых> /4 19 0О0 600 10 000 390 100 50 6 000 34 500 3 600 330 360* 400 205 225 1500 3 000—5000 1900 60 39000 2 500^4 000 3600 I* I* rff V*4 ¦V \\ ^ N H 4 \ s 4 \ ч ^^ JF / 7 / 4 1 f л / V Л J \ а* т п; ш и. ;п: я ?о за *q авдркйюЛ мвпивли» S ID 15 Zff 25 SO Ряс НЛО. Зиневлость ноэ4фиИ1евт« в ыерйости or кратности коздухооФмеаД ¦
334 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Воздухообмен, мэ/ч, аварийной вентиля- вентиляции определяют по формуле где ?а —коэффициент неравномерности воз- воздухообмена; Ln —воздухообмен оостоянво действующей основной вентиляция, М3/ч. Воздухообмен аварийной вентиляции сле- следует предусматривать таким, чтобы совме- совместно с постоянно действующей основной вентиляцией он имел кратность не менее S ч~: по свободному объему помещения высотой 6 м и менее. В помещениях высо- высотой более 6 и аварийная вентиляция со- совместно с основной вентиляцией должна обеспечивать удаление не менее 50 иа/ч воздуха на 1 м* площади пола помещения. В помещениях насосных и компрессорных станций категорий А и В аварийная вен- вентиляция должна обеспечивать указанный воздухообмен в дополнение к воздухооб- воздухообмену, создаваемому основной вентиляцией Кратность воздухообмена А определяют по номограмме (рнс. 11.9), исходя нэ рас- расчетного значения отношения концентраций с/ПДК и Допустимого времени та2 иа лик- видацию аварийной ситуация. Коэффи- Коэффициент неравномерности воздухообмена за- зависит от принятой схемы родачи воздуха в помещение н удаления его (рис. НЛО), В тех случаях, когда схема устройства ава- аварийной вентиляции неизвестна, рекомен- рекомендуется принимать k» —* 1,5, При проектировании аварийной вентиля- вентиляции необходимо руководствоваться указа- указаниями СНиП 2,04,05—86. Т РЕБО ЕБО Г^ ВАНИЯ ПЛОВОИ ОБЛУЧИrrj-fOL' Тепловая о бренность постоянных и не- непостоянных рабочих мест согласно «Сани- «Санитарным нормам микроклимата производ- производственных помещений № 4088—66* прн об- облучении 50 % и более поверхности тела не должна превышать 35 Вт/ч2, при облу- облучении 25—50 % поверхности тела — 70 Вт/м2 н арн облучении не более 25% поверхности тела — 100 Вт/м*, Допустимая облученность на постоянных рабочих ме- местах Ер д, (рис п.1.1) зависит от темпера- температуры источника теплового потока и темпе- температуры воздуха на рабочем месте. Низко- Низкотемпературные источника (Гл < 1000СС> вызывают нагрев кожи больше чем высо- высокотемпературные G"„ ^ 1000°С). При интенсивности теплового потока до ЗоО Вт/и2 допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости дни- ження воздуха в рабочей зоне следует при- принимать по ГОСТ 12.1.006-88. прн интен^ сивностн теплового потока более 350 Вт/м* в холодный и переходный периоды года температуру воздуха на рабочем месте t? M, Сг следует принимать более низкой, чем нормируемая температура вопдуха tAt °C: где k\ — коэффициент, зависящий от ско- скорости движения воздуха в помещения и* м/с- м/с 0.2 0,3 0,4 0р5 1,25 1р05 0,9 0,8 07 \ р0 0,7 0,6 > П,1.1. Допустимая мятеяснввость обучен» а и "Я постоянных рабочих местах т Допустимые норчы сочетаннд течс туры н скорости движения воздуха в ппгГ изнодственных помещениях на постоявн» рабочих местах, подверженных воэдейстли? теплового облучения нктвнеивнвдь 0Р35 кВт/мг и выше, при суммарной тельностн облучения 15—30 мин к следует принимать в соответствии табл. П.1 I. При этом интенсивность теп лового облучения принимается как средняя на максимальных уровней каждой техноло- технологической операции. Нормируемые значения н табл П 1.1 соответствуют максимальной скорости движения воздуха и миннмаль- нон температуре на участке наиболее нн- тененвного теплового облучения. Допустимые значения скорости движения воздуха у,р м/с, и темлературы tx% X. струн приточного воздуха прн входе в рабочую или обслуживаемую зону помещения опре- определяют по формулам: где кя — коэффициент перехода от норми- нормируемого значения скорости дяяжения воз- Духа и, к ее максимальному значению а струе {табл. ГЦ .2); At — допустимо* от- отклонение температуры струи от нормируе- нормируемого значения температуры fH, *C, прн ас- ассимиляции избытков теплоты. В производ- производственных помещениях в зоне прямого дей- действия струн At — 2°C и вне зоны прямого действия струи At = 2,5 °С. Температура воздуха в помещении зави- зависит от температуры поверхностей, окру- окружающих человека *я, которые определяют* конвективный и лучистый теплообмен чело- 25 К 75 — э ы соко т ем пер а турн ы е кс то чник и ^ янакотемпературные источники t IO0C -5 1 Рис П.1,^ Радиационная теадперагура рабочего места t% в зависимости от температура мэдулж рабочей зоны *в р а дЛи легкий (i; Г), средне* {2t 21 я тяжелой C; 3') работ соответственно ¦ теплм* {1, 2У $\ л холодный (Г, 2\ ДО периоды
ПРИЛОЖЕНИЯ Кате- тори я работ Tewn«pa- B 03 ДУХИ в patios ft заие II III До 28 До 28 До 28 V м/с 1 2 3S5 ] 2 3 3,5 9 2 3 3.5 ДУ -с. Температуря шару» ПОИ V с тру* штенс пакостя теплового потока кйт/м2 0>35 28 ^_ 27 28 25 26 0.7 24 28 •~-. 22 24 27 28 19 22 23 1.4 21 26 28 — 21 24 25 16 20 22 21 16 24. 26 27 — 16 21 22 ~ 18 20 2.8 __ 20 24 25 — — 18 19 — 17 19 Примечания: 1 При длительности воздействия теплового потока менее 15 мин или более 30 мин температуру душирую- щей струи следует принимать соответствен- соответственно на 2 °С выше или инже. 2, При большой температуре воздуха а ра- рабочей зоне температуру душнруюшей струи следует понижать на 0,4 °С на каждой градус повышения температуры в рабочей зоне, но не ниже 16 СС • ¦ч': •¦ i ¦>', Варианты разметания пест относительно струи, приточного *я при работах категории В зоне прямого воздействия струи воздуха в пределах участка: начального основного 1.4 Продолжение табл. П 1.2 р размещении рабочих мест относительно струи приточного пря ротах категорий Па. Пб. Ш Вне зоны прямого воздей- воздействия струн воздуха в преде- пределах участка начального основного В зоне обратного потока воз- воздуха В зоне прямого воздействия струи воздуха в пределах участка: начального основного В зоне обратного потока воз- воздуха 1,6 1,3 1 1,2 1,2 1,3 2 1,2 Лчг^.Ы.1!^'' '¦¦--- Работа крановщика шар- жирно го крана, на ко- колошниковой площадке (легкая работа) Загрузка вагранки вруч- вручную (работа средней тя- Ж&СТЙ J Работа награнщика на рабочей площадне у сет- сетки вагранки Работа залтгашка у мик- миксера вагранки Работа заливщика на конвейере (работа сред- средней тяжести) Работа шлаковщика на конвейере 0,5-1,05 0,5- 2.1 0.21-2,1 0,56-1.05 0,42—1,4 0.42-1,4 Оцределеяне «нте»смлност« кллсюго облучений Продолжение табл. П.2л Характеристика рабочего (выполняемой работы) Рабочие места уэлет-ро* печей, у загрузочных про- проемов отжигательных пе- печей, у топок нертнкаль- ных сушильных печей Рабочее место при нара- наращивании электродов Работа у электропечи при выпуске стали Работа у открытого ок- окна мартеновской печи на расстоянии 1—2 м Работа вы бив щи к а у крупных решеток перио- днчесного действия Работа выбивщика у вы- выбивных решеток на кон- конвейерах (работа средней тяжести) Работа выбн&цщеа на вибраторе для выбивки стержней Рабочие места у бегу- бегунов, у смесительных шие- ков, у разгрузки сушилок для песка, у загрузки мельниц для угля и глк Рабочие места у песко- пескодувных и пескострельных машнн, у станков для шлифования стержней Рабочие места кочегароа У топок сушил Рабочее место кранов- крановщика 0,42-1,05 при яакрытъгх двер- дверках. 1,05—3,15 при открытых днерках 1,75-3,5 7,0-8,4 9,1-11,2 0р28-О,7 зимой, 0,7—1,4 летом 0,7-1,05 0,0^0,14 0,0-0,14 0Л4— 1РО5 0—0,21 века с окружающей средой, Для оценки влияния температур поверхностей введено понятие радиационной температуры t *= ^ 2L, фч- i-f ^-коэффициент облу- чекностк человека и поверхностей с тем- температурами /Пр. п^ЛбЛИ*€ИН0 РадиаДН0««ая температура nwnT * определена по формуле рн «ожет быть где площади по- с температурами tn, Совместное влияние tB р. ы и tk характе- Продолжение табл. ГТ.2 1 Характеристика рабочего места (ныгтлаяемой Работа у нагревательных печей, прессов и молотов Рабочие места у мест складирования загото- заготовок, пульта управления, кабины крановщиков Рабочие места при на- нагреве металла на высо- высокочастотных установках Рабочие места у мест складирования изделий после ковкн а г U-1,95 0,24-0,3 0,5-1,0 3 а кал очно- отлускн ой регат (загрузка) Закалочи о-отпускной аг- агрегат (выгрузка) Вертикальная закалоч- закалочная печь (подьек дета- деталей) Ванны с электр о дно-со- дно-соляным подогревом при Т = 1550 К Ша хтн-ые цем еята дн он - ные электропечи Печи-ванны с алектрод- но-соляныи подогревом при Г^= 1120-г- 1I7DK Тигельные о еч и-ванны с газовым: подогревом Масляные закалочные, селитровые а щелочные ванны с газовым подо- подогревом Камерные газовые с выдвижным подом 0,35-0,49 2,1-3,13 1,39-2,1 07-1,39 0,75^1,4 0,7-1,35 0,35—0,7 воздуха можно небольшой подвижности принимать fnoM —-(tt p k + ft)/2 Необходимое условие комфортности (спо- (способность организма отдать всю янную теп- теплоту без напряжения терморегуляции) в зависимости от интенсивности производи- производимых работ, периода года н температуры воздуха рабочей зоны представлены на ркс П.1 2. О Г!.:ч:д ПЛЕН Интенсивность теплового облучения Ер «, приходнщуюся на единицу облучаемой по-
338 ПРИЛОЖЕНИЯ О«ределгене ййтрисндчости теплового облучение ЗЗЭ V if 6 У t 7 M , (8™ ?" l~ / i ~J f г s I -99~ \ 1 to s j 6 t I1 7 / ¦г— i /flff Рис. П2.1. Средняя ввтеяенииость теплового лучевня рабочего места ?р, ы у эмктростале- лдаыдьноВ a<*w в аавдеимостн от ее выес-пемос-ш оря выполнении различных технологических рб рлерацла у печи в середоке н конце плавки с пр-ниоднатой заслонкой; 2 — сгачн&анне шлака из электропечи без электромагнитного пе* ц; 3 — ©аиотр поданы и аасравкз вручную перед загрузкой ломяг 4 — температуры ста.тн в ко&ше; 5 —скачивание ха на эле^тролечк с электрон ига нтным п ерем е- шнэайие*1; $ —работа У стале&ыпускного отвер- отверстия; 7 — подсыпка порогов и загрузка дибаеок вручную после аагруэкн лона; 8 — наблюдение за йыцуском стали, 3 — рабочие операции у печи в середине к конце плалкн .через специальное отверстие а эаслоыке; /0~ осмотр лодикы « за- заправка печей с истюльэо&аннеьг машна перед за- груакоЙ лома! // — педсыпка порогов и загрузка добалок с использованием машнм поел к загруаки дома тарно-гнгиеннчесхих исследований, приве- приведенных б паспортах технологического обо- оборудования. В отдельных случаях интенсив- интенсивность теплового облучения может быть прн* нята по данным натурных исследопаннй анало! ичного оборудования (табл П 2 1) или определена расчетом, На рис. П.2А к П.2.2 приведены средние значения интенсивности теплового облуче- облучения на рабочих местах соответственно у злет-росталеплавильных печей и в марте- йовскйх цехах в зависимости от вместимо- вместимости печи Р В расчетах используют понятие приведен- приведенной! степени черноты еПр> с помощью кото- роЛ учитывают поглощение лучистой энер- й телами н ограженные потоки: где со = 5750 Вт/(м?Ю) — коэффициент а 6- co-ik?t»o черного тела^ <р,~2 — коэффициент облученности, показывающий, какан часть теплового потока, излучаемого толом /, по- попадает на другое тело 2\ Г, и Fx — темпе- температура, К, и площадь, м2. тела /, излучаю- излучающего теплоной поток, Т2 и F2 — темпера- температура, К, и площадь, ы1, тела 2, воеггрини- гаи wo Pt П.2 Я, Сргдияя интенси»чо<ть теллово^о об- облучения рабочего места Ер.м У мартеновской печи в здзнекчостн от ее вместимости Р при выполнении различных те\ыол«г1песк»х / — работы У еталевыпускного отаерстчя, 2 — ял блюден не за выпуском стали и шлака; 3— ра- работы & О-Чном проеме ал расстоянии I—1.5 м от печи. А — наблюдение за выпуском стали на аерхЛеЛ эадкей л л ош, ад ко, 5 — p^fJoTW ча зааа лочной машине при загрузке мартеновской S — работы л печной проеме на расстояния fl м от печи, 7 — работы в печиом проеме на расстоянии 8—2l ч от Приведенная степень черноты системы, состоящей из двух серых тел с высокой поглотительной способностью, может быть приближенно рассчитана по формуле где Ej и Sj —степень чернота тел, уча стауюгдих в лучистом теплообмене (табл. П2.2). Для замкнутой системы двух тея приведенная степень черноты 1 Приведенную степень черноты еПр лри лу- лучистом теплообмене между достаточно большими параллельными плоскостями (ср±_* ™ ф2-[ ^ 1) можко определить по графикам рис П2.3 о •>•... Материал Ряс. tlj,3. Приведенная стелскь черноты при лучнетлм теодообмене между полированный шероховатый сильно окисленный Алюминиевые краски Железо: полированное сае^обработанное наждаком окисленное гладиое о или кованное блестящее оцинкованное окисленное Жесть белая старая Сталь* листовая шлифованная мягкая расплавленная окисленная шероховатая Чугун: полированный окисленный расплавленный Чугунное литье Асбестовый материал: картон шнфер ткань В ада Глина обожженная Кирпич: обожженный огнеупорный в ысок оог не уп ор н ый шамотный дннасоаый магнезитовый красным силикатный Кирличная кладка оштукатуренная Красин масляные различных иветоп Лак. черный матовый черный блестящий, распыленный по железу белый ^жаропрочный Стекло, обычное матовое Цемент Штукатурка шероховатая Температура, 'С 120-1600 20^-50 50-600 50-100 100—1000 20 50-550 60 30 20 900—1100 1600-1800 30-400 200 299-600 1250^1350 50 20 20 20 0—100 50 500—1000 1000 1000 20—1250 1000 1000-1300 20 20 20 100 20-100 20 20- [00 20-100 20 20 0-100 - *! * 4 . • Сген*аь черноты 0.04^0.062 0.06-0.07 0 0,2-0,67 0,14-0,38 0,24 0,74-0,82 0.23 0,28 0,28 0,52-0,61 0,2й 0.8-0,98 0,11 0,64-0р78 0,28—0.29 0,81 0,96 0,78 0.95-0,96 0,91 0,65—0,75 0,65—0г75 0.82-0,87 0.59-0,85 0,66 0,88-0,93 0,66 0т94 0,92-0,96 0,96-0,98 0,87-0Т88 0,8-0,95 0,9 [^0,94 0,96 0,54 0,91-0,93
340 ПРИЛОЖЕНИЯ шума X/i, U* */*, Рис. ПЛ4. Коэффициенты облученное** f ( ) при лучистом теплообмен* между оАкявкоьыми параллельными л доек и ми протвно- гежящвкн фигурами и коэффициенты дл*фр*г- ммроадння: 6 ( ) при нэлуч?нин через отверстие. / —длыц- нме полосы, а : а-*0. 2— прямоугольники, а : а—0,2; 3 — прямоугольника, а: 5—^5, 4— кейдраты; * — круги Для нахождения коэффициентов облучен- облученности при лучистом теплообмене между одинаковыми параллельными плоскостями, противолежащими фигурами можно вос- воспользоваться графиками рис. П.2,4. При определении интенсивности теплового облу- облучения на рабочем месте от источников раз- различной формы и размеров коэффициенты облученности могут быть приближенно оп- определена по графикам рис. П.2.5. Тепловой поток Ф, Вт, прн излучении через отверстия, соизмеримые с толщиной стенки, с учетом коэффициента диафрагми- диафрагмирования 0 (см рис. П,2.5> рассчитывают ПО формуле где Fen — площадь отверстия, м3* Если отверстие закрыто металлической нефутеров а иной заслонкой, термическим со- сопротивлением которой можно пренебречь, тепловой поток будет равен " XF отв Величина см может быть принята равной 5220 Вт/(м3-К4)- Температуру заслонки можно определить по уравнению Т.. =± 100 A Рис. ILS.S. Ковффицяеятм облученности ч «J рабочем месте ups н^лу^ений от поверхностей р *p J — мьжду к&адратами; 2 - между прямоуголь- аиками с соотношением Сторон 2:1; 3 — между длинными узкими прямоугольниками; 4 — от бру- сон (слитков): с —сторона фигуры; I — расстоя нне от источника теплового потока Зи&?екк« f дди случае 4 1/4... 4 6,7 Ю 15,4 2Э <р ... 0.09 0.051 0>035 0.022 0.OW Va... 26.7 30 40 50 М ф ,(- 0.0125 G.Olfl 0,0075 0,006 0,000 Следует иметь в виду, что действитель- действительная температура заслонни будет несколько ниже определенной по приведенному выше уравнению вследствие конает-ивного теп- теплообмена и влияния термического сопротив- сопротивления материала самой заслонки. Дополни- Дополнительный экран с внутренней стороны за- заслонки снижает тепловой поток примерно в 1,5 раза. П;;; чо*м:-'ВОЗАМ*?;; ШУМА Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются УЗД L, дБ> в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31Д 83, 125, 250, 500, 1000,2000 4000, 6000 Гц где р _ среднеквадратическое значение зву- звукового давления. Па; р0 — 2» 10~5 Па — ис- исходное значение звукового давления» Для ориентировочной оценки, например при контроле, -допускается за характери- характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука La, дБА, измеряе- измеряемый по шкале А шумомера согласно ГОСТ 17187—81: Вид трудовой деятсльиостп, рабочие места УЗД. дБ. н октл&кых полосах со частотами. Гц Творческая, научная и врачеб- врачебная деятельность, конструнро- нанне и проектирование, про граммированне, преаодавание н обучение: рабочие места в помещениях — дирекции, про- ектн о- конструкторских бюро, расчетч нк о в, програ и м истов вычислительных машин, лабо- лабораторий для теоретических ра- работ и обработке эксперимен- экспериментальных данных, приема боль- больных в здравпунктах Высококвалифицированная ра- работа, требующая сосредото- qeHHOcm, управленческая лея тельность, измерительные н аналитические работы в лабо- лабораториях' рабочие места в по- помещениях цехового управле- управления, рабочие комнаты контор- конторских помещений» лаборатории Работа, выполняема» с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами, тре- требующая постоянного слухов ti- tiro контроля; операторская ра- работа по точному графику с инструкцией диспетчерская работа рабочие места r по- помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помеще- помещениях наблюдения и дистанци- дистанционного управления с речевой связью по телефону; в маши- машинописных бюро; на участках точной сборки; помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислитель- вычислительных машинах Р абота, треб у юща я сосредо- сосредоточь ниости, с повышенными требованиями к процесса и на- наблюдения и дистанционного управления' рабочие места в кабинах наблюдения и ди- дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лаборатории н вы- вычислительных центров с шум- шумным оборудованием 86 71 93 79 70 96 54 49 63 74 103 83 63 45 Уровня 42 40 60 77 73 38 Уровни явука, ДБА 50 52 49 57 70 49 54 60 64 75
342 ПРИЛОЖЕНИЯ табл П 3 1 Вид трудойой деят^льностн рэЗочле места Выполнение всех видов работ (за исключение* аышеперечис ленных и аналогичных им) на постоянных рабочих места* в производственных помещениях {цех, участок и т п ) и на территории предприятий1 То же * УЗД, дБ> в 31 5 110 05 95 октэш 87 92 1ЫК полоса* со среднегеоы.етри*>еси чисто^ами. Гц 82 500 7» аз 1000 1 75 80 20О0 ; 73 73 71 76 3003 1 69 74 Уровн и зву к а я экзина уровни эвука 80 85 1 Для всех проектных организаций, а с 1 1 1989 г.— для действующих предприятии, це- цехов И Т Д * Допускаются к выполнению до I I.1969 г н? дочжеп превышать ПО дБЛ. а для импульсного шума 125 дБА / при измере- измерениях на временной характеристике «ич- пулъс» где рл — средиекяадрати'и'ское зз>кового давления с учетом коррекции А шумомера, Па Характеристикой непостоянного шумз па рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровемь звука дВА, опреде- определяемый по ГОСТ 12 1.003-83 Допустимые УЗД Ьло„ в октавных поло- полосах частот, дБ> уровни звука и эквивалент- эквивалентные урояни звука. Д&А. на рабочих местах следует принимать в еоответстнии с ГОСГ 12.L003—83 и СН № 3223-85 [4 17]; дл* широкополосного постоянного и непостоян- непостоянного шума — по та fa П 3 1, тонального и импульсного шума —на 5 дБ меньше зна ченнй, указанных в табл П3 1; шума, соз- создаваемого в помещениях установками кок диднонироеания воздуха, аентиляцин и воз- воздушного отопления, — на 5 дБ меньше зна> чений, указанных в табл ческнх уровней шума в если последние не превышают приведен- приведенных в этой таблице величин (поправку для тонального и импульского шуча в данном случае принимать не следует) Для колеблющегося БО времени и пре- прерывистого шума максимальный уровень П 3.1, или факти- этих помещениях, В качестве основного нормируемого па- параметра лазерного иалучения СНП № 2392— 81 {5S] >станоплела энергетическая экспози- экспозиция Н облучаемых тканей ПДУ лазерного излучения относится к спектральному диа- диапазону от 0,2 до 20 мкм и регламенти- регламентируется на роговице глаза и коже Кроме того, для длин волн 0,4 — 1,4 мкм СНП Кз 2392—81 установлены также ПДУ энер- энергетической экспозиции сетчатки глаза, а для видимого диапазона спектра 0,4—0,75 мкм, кро^е указанных параметров нормируется также энергии излучения Q на сетчатке глаза ПДУ зааисят от следующих параметров, длины волны лазерного излучения а, мкм; длительности импульса rt с, чястгпы побто- рення импульсов ft Гд; длйтелЕ,ностп сернн ичпулъсов'?, с В диапазоне 0,4—1,4 мк» МКМ От 0,200 до 0,210 Св 0,210 до 0.215 Св 0,215 до 0.290 1 • Ю 1 10 МО  7 Ся 0,290 до 0,300 Св 0,300 до 0,370 Св. 0,370 1 2 10 10 X С 10 10 10 10 10 10 10 10 10 0,25 10? 103 10' 3« !0' -9 -а — 7 -б -а — 4 -1 — 2 .-] ф1 лк 1 ¦ 10 4- Ю «-10° ыо* 2-103 3-10* 3.1О8 ~* 343 От Q.« ДО 0s42 Па. 0.42 до 0,45 Си 1 1а Си 0,90 До 1,10 Св до U0 5,1 . Я2- 1,6- 3,0« 5,1- 9,2- 1,6- 3,0« 5,Ь 6,5» %2 + 1,6- 3,0- 5,1- 9,2^ 10'fi иг! \0~5 10 J0 10^4 ю-; ю-" ю-' 10" кг' Св. ],20 ДО 1,30 10 —« 1,2- 10 -2 3,1 5-6 9,9 1,Я 3,1 5,6 9,9 1.8 3,1 4,0 5,6-10 9,9-10"' 10 10 10 10 10 J0 10 ю 10 -с -S -5 —б — А — 4 — 4 Св. I 30 до |Г4О 10 10 — 3 5,6 -10 7,4 .JO 1& 3,1 1,6 3,2- 5.7« 1,0- 1.8- 3,2- 5,7^ 1ДЬ US- 2.3- 3,2 5,7 1,0 3,2 4,2. - 10 -в -в 10 @ 10 10~* ¦ 10 * IO"S 10 10 10 10 10 10~3 10 ю-3 -4 -4 -4 — 4 —. ^ -3 2,2 4,0 7 Л J.3 2,2 4,0, 7,1- 1.3* 2,2- 10 ¦10 10 •10 10 10 10 10 10 -6 —й —в J -4 2,8-JO^^ 4,0* К)*"* 10 10 10 -4 -3 7,1 1,3 2,2 4,0^10 5,3-КГ3 Г" До Св. L-3 ДО 5 JQ Си. 5' АО Ю ~2 до 5 10 0,7 0,6 0т5 0р4 0,3 0,2 i 1.3 !,8 2,6 4,0 7.1 16,0 3,0 3.9 5,4 7,8 1,2-10' 2J-10» 48- 10А 1,3 1,9 3,0 5,3 1.2 ¦ Ш1 10' 10* 3,0 - Ю1 3,9^ 10г 5.4-10] 2,1 - 10 4,3' |0 5,1 9.2 1,6 Зт0 5,1 9,2 KG. 3.0 < 6.1 ¦ 6,5 > 9,2- 1,6* 3,0- 5,1- 9,2- 1,2- ¦10 >10 •10 ¦10 ¦10 10 10 10 10 10 20 10 10 10 10 10 -б -5 -5 -S -4 -4 -4 —" { -4 -3 -3 -3 -3 ^ л -2 -2 Са. 5-Ю" ДО 10 — j 7,5-10 1,3-10* 10? 3,0 1.2 10 Ю 10* 1,5 2,8 5,0 9,1 1,5 2,8 ¦ 5,0 < 9,1- 1,5- 2,0- 2,8« 6,0» 9,Ь 1.5- 2,$- ' 10 -10 ¦10 ¦10 10 10 10 10 10 10 10 19 10 10 10 3 7-10 -$ — 5 —I ^4 ^3 -3 -з -з -2 -2 — 5,Ь 9,2- 1,6- 3,0- 5 1- 9,2 ¦ 1,6- 3,0* 5,1- 6,5* 9,2. Ifi' 3,0- 5,i- 1,2- 10 10 [0 10 10 10 ю 10 10 10 10 10 10 10 10 10 -S __ / # -4 -4 -о -3 -"$ -2 -2 -2 -i Си ДО 3,0 3,9 5,4 7,8 1,2 2,1 4.8 1 5-10 1 102 ¦|0 Св. 7.5 9,8 1,3 1,9 3,0 5,3 1,2 5-ИГ1 ДО 1 ¦ ю! •10* -10* .10* ¦10 ¦10 -10*
Нор мировая не лазерного 344 ПРИЛОЖЕНИЯ 3 s^ X. мкы От 0,40 да 0,44 0.8 0,7 0.6 0.5 0,4 0,3 0,2 23-10 3.6-10 5,0 40 7,3 1,2.10 2,0 40 4,5 -10 "* "* -*  Св. 0,44 Ca. 0,4ft ДО 0,62 Св 0,62 ДО €.67 4,6 40" J 6,040 * 1,2.10"* 1,2-10-3 i,s^ 10 ; 3,340 I 7 4 40 6.5 40"' 8.4- 10"* 1,2 10 * 1.7-10"; 2.6 40 4,640"* L0 40^b 2,4 40"* 3,1-10" 4,3 40 J 6,2-10^4 9,6 40 1,7-10" 3,8-10 Си 0,67 до 0,71 С в 0.71 до 0.73 3,8- К 5,0 • 10 6.M0 9,9 40 1,5-И 2 7 40 6,1-10 Г* ~2 6,2-10-J 1,1 ¦ io~ 1,6-10" 2,5 40" 4.4 40" 9,9-10 Св. 0,73 до 0.75 -; 2.6 40-; 3,4 40" 4.7 > 10- 6,8- 10'l 1,6 1,8 4,2 Примечание, При длительяостн однократного воздействия излучения больше 0,25 с размер зрачка глаза необходимо определять с учетам дополнительного вклада лазерного излучения в освещенность роговицы глаза Продолжение табл П.4 6 1 -10 4 40 [ 8-10° 1-10 0,8 0,7 0,6 0,5 2 40* 3* 10' 3- 10s rf3, см 0,4 0,3 0,2 Л. От 0.4 до 0J3 Св. 0.73 до 2?4 . 2А АО 5,6 ! Св. 5,6 до 9Т3 до 20 Примечание. Фоновая освещенность роговицы глаза измеряетси при работаю- работающем лазере н 4 Ю ю  -2 : I 'Л"Л 11 л.^л;: T. 10 10 10 с -9 От 0,4 ДО Q,T3 2 40 4-Ю &40 Сэ дс 1- 2» 4- . 0 > 2 10 10 10 Л -2 -2 ~2 Св, 2Р4 ДО 5 6 140~3 2^ 10 4- 10 Св до 1- 2- 4 , 5,6 ю-4 ю-4 Са до 4- 8- 2- . 9,а 20 1O"S ю-4 10 10° I01 ю3 ю4 -1 2- 4- 1- 4» 4- 2- S- 4- 8* 10 Ю 10" Е ИГ' I 4 I01 ю] 102 ю3 10s 140 [ 2- 10~1 6 40 2 5 2-101 6-10е 2 40* 103 4» 10а 2 10< 4> 10* Ь 2* а- 2- 5- 2 1 4 2 4 ю 10 ИГ* Ю 10"] 2 6 ¦I01 Ю2 -10* 4 О3 -103 i 1 2< б^ 2- 5 - 2- э ¦ 4 2 4 40^5 ю-5 ю-* ю 10 10[ i 401 4О2 -4 ¦" 4 -3 4-10 8 40 2-10 8-10' 2 40 8-10' 2 40 8- [Q~l 4 2-Ю1 — 1 40 ПДУ дополните-тьяо зависят от углового размера источника излучения а, рад, или от диаметра пятка засветки на сетчатке глзза dcy см; диаметра зрачка глаза rf3p см. В диапазоне длни волн 0,4—0,75 мкм ПДУ еще зависят от фоновой освещенно- освещенности роговицы глаза Еф1 л к. Определение ПДУ лазерного излучения» ПДУ лазерного излучения с длиной волны 0,2—0,4 мкм Для лззерного излучения с длиной волны 0,2—0,4 мкм нормируется энергетическая экспозиция //на роговице глаза к коже за общее время облучения в течение рабочего дня. Значения И при- приведены в табл Д4.1, ЯДУ лазерного излучения с длиней вол- волны 0t4-~1^4 MKj,t для роговицы глаза при. воздействии одиночных, ичпульсов ПДУ энергетической экс позиций роговицы глаза от излучении с длиной волны 0т4—0,75 мкч, не вызывающего первичных Ип и вторич- вторичных #„ биологических эффектов, опреде- определяют по формулам: Я, = Н2Еф{п, (П4Д) <ПЛ2) где Яг— энергетическая экспозиция рого- роговицы глаза в зависимости от длительности импульса т и длины волны излучения А. при угловом размере источника излучения а = = Ю~3 рад а максимальном диаметре зрачка rviasa d* — 0,8 см (табл П.4.2); k — погтравочкый коэффициент на угловой' раз- размер источника изучения а и диаметр зрач ка глаза d> (табл. ПАЗ}; Я2 —ПДУ сум- суммарной энергетической экспозиции рого- роговицы глаза за рабочий день при фоновой освещенности ?$ = 1 m в зависимости от диаметра зрачка d9 н длины волны из луче* нин Л. (табл П44.); л—число импульсов излучения, воздействующих на глаз за ра бочки день. > с  I0 1 1Оз 103 ш4 3-10* До 2 I 1 1 1 1 1 L Св 2 до 10 Си, 10 до 50 Диаметр зрачка глаза в эаащщостн Фоновой освещенности роговицы Т ределяют по табл. П 4.5: При определении ПДУ лазерного чения по формулам (П.4Л) к (П42\ Р^ПДЪ с наименьший значений ПДУ энергетической экспозиции пот вицы ™аза излучением с длиной волны о; (П4 1)° ШМ Определяют по Формуле ПДУ лазерного излучения дальней фрахрасной области спектра ПДУ л кого излучелня с длиной волны М—20 мкм роговицы глаза н кожи определяет rto табл. П.4 6 ПДУ лазерного излучения для кожи в диапазоне 0,4—1,4 мкм также оп- определяют по табл. П.4 6. ПДУ при импульсяо-периодическом лазер- лазерном излечении. ПДУ лазерного излучения с длиной болт* OJ—0,4 мкм ПДУ энер- энергетической экспозиции от каждое импуль- импульса ва роговице и коже П 4.1; за рабо- рабогде //Уф — определяется по табл jV — количество серий импульсов чий день. ЯДУ лазерного излучения с длиной вол- волны 0j~ly4 мкм для роговицы глоза. ПДУ энергетической экспозиции роговицы глаза излучением с длиной волны 0,4—0 75 мкм не вызывающей первичных (Hn.Sbtri) и вто- вторичных (Нь Н1ТП) биологических эффектов, определяют по формулам- "п. «МП (П.4.3) г да k2 — поправочный коэффициент на ча- частоту повторения Ешпульсов f и; длитель- длительность воздействия серии импульсов / П.47); (П4.4) f, Ги Св 50 до 100 Св, 100 до 2S0 5,7 40"; Зр8-Ю^[ 1,3 • Ю"! 6,9.10"' 2,3 - 10 , 7,5-10" 4,3 - Ю~* Зр9- 2,6- 1,2- 10 10 10 4,6 40 Кб-10 5РЫО 2,9 • 10 —»i -1 — 2 — 3 -3 С в, 250 до 500 Св. 500 до | QQO 2.940 1,940 9,2-Ю 3,5- Ю 1, 3,8 2,2 10 10 10 -2 -а 10 10 10 10 10 2ТЬ 10 1,2 40 1,1 5,1 1,9 6р5 -1 -2 -3 — 3 10 10 10 10 Ю 10 10 - - Д -2 -2 -3 — 3 -4 _ ж
346 ПРИЛОЖЕНИЯ t 10; 104 3 > I04 До к 3,6 • 10 3,2-10 2,4- ю ]P3 10 53-10 1,8-10 1,1-JO ) -i -* i — i — i I* —4 — 2 — 2 Сч Ю ло 1,4^0" 1.2-10' 0 i j 9,2-10"! 5,0- 10^ 2.0-10 7.Ы0 4.2-10~ A 2 3 3 F J< Св W до iGi) 8,3-10"* 7,3-10 5Л- 10"! 2,9 40 J U2 10^ 4,2 1O^3 2,5- Ю ^ Гц Си до 3,6 3,2* 2,4. 1,3- 5,3- М- ]0П 10  ю-; io- 10" 10-' 10'J Си до 1.8* 1,6- 1,2 6,4» 9,1- 5.4- . 25A ю-; ю-" ю-2 1O"J io-J ID io-4 Си. OQO ЛО lODQ 8.7' 10"! 7.7' 10 5,6-I0 3,1-10 J 1,2- |0 4,4-Ю 2.6' IO Продолжение габл П4 t, с ю-; 10 . 10 ' 10"* 10 2 I 1O! io5 103 104 3 40 1,7 (ТОЧ 3^ 6* 1 ! 1 2 3 6 [ 2 3 6 8 |0~3 ю-; 1O i 2 3 6 oo; -10' -I02 * 10* Св до Ь 2- 4- 6 1- 2- 4- б- 1. 2i 3- T.7 К) 4 10 !O 10^1 10 1 г 4 6 10"l юр 10 10l 102 ю2г Л о 6- 1- 2- 3 6» 1 2 3 6 1 1 1 Ю iO" io- I0^E 1 2 3 6 -io; -JO1 >10' -101 я -I02 Cn. J 1O^J до 5 fO~2 1 ¦ Ю"' 2 10" 4 ¦ 10"я 6 10 "* 1 -10 2- IO 4» 10"J e^ io"T I 2 4 6 1ЧО1 3^ 10' CM Св до 6' 2 • 3- 6^ 1- 2- г- 6* i l ЫО"( i-j—* i о 10" ю-' 10" ю- 1 '2 3 6 .10' -10' Сз. 1 10 ДО б • КГ hlO* 1 2' 10 4* ТО б' 10 1- 10 2-10~ 4' |0~ б- 10" 1-10" 2- 10" 4- 10 6* 10" V 2 3 -1 -1 3 1 % ч, 2 г i i i ¦ 6- 1 - 2> 3' 6- 1 > 2* 3- 6» 1 3- до i ID ю-* ю-1 ю-2 ю-2 10 №"' 10 ' 1 1 Си 1 > 3- 4^ 8- 1 * 3» 4* Й- 3- 4» 8» I ¦ 3- 3- 1 до 4 ю"! 10" 1Q . 10~ 10" 10" 10"* ю-3 ю-1 ю : ю-1 ю-1 ю-1 10"! 2-10 4- ю '" ; >10 2>iO 4» 10 От От От 1. 5 б- ?* 10 "г 2 10 10 г до 5- Ю до 5-10 т до 5 От G ДО 0 240 1-10 1 . 10 Л — ^ — 1 до 4- 2- 2^ <J.4d ю-s ю-* ю-4 Св. до 4- 2- 2' O.lfl 0 63 m ю-1 Си до 2. 1 ¦ I. Hku 0.67 10 ю-1 ю-4 Сн Д<1 2- 1- 1 - 0X7 0,7J 10"s ю-* 10 Си. до 4- 2» 2 0,71 0,74 ю-1 10^ с» дс 6- 3- 3- 0 » 0 10 10 10 кп J5 —а -1 При onpeJe.wHHH ПДУ по ф КЗ и (П 4.4) выбирают ПДУ с на а мспьшнди значением ПДУ энергетической экспозиция рогоокны r,M3d лзлуче^лем о лазерного излучения дальней ин- инфракрасной области спектра. ПДУ каждого hvriVibca лазерного язлучення с длиной волны 1.4—200 мкм на роговице г^азл оп- редс1яю7 по форму^с- (Г! 4 5} где /V —определяют ттО табл. П.4.0, jt4— лотгргточный коэффициент на частоту по- повторения импульсов и длительность нендей- crjjiiR серии импульсов (габл. П.4.8) ПДУ лазерного излучения длч кожи ПДУ каждого импульса лазерного и^пуче мня с длтюй нолны 0 4--|»4 vk^ опредо- лягог по формуле Я„М|| = Hk2, где Я оПре- ^ег по табл IL4.6, Ая определяют по П.^.7. ПДУ каждого импульса лачор ла пучения с длигш<* волны 1,4—- 20,0 и к ц определяют ло 1П45}.
348 ПРИЛОЖЕНИЯ При наличии дозиметров, позволяющих определять энергетические экспозиции не- непосредственно на сетчатке глаза в диапа- диапазоне 0,4 — J ,4 мкм ПДУ для первичны* эф- эффектов в зависимости от длительности воз- воздействия я диаметра пятна засветки на сет- сетчатке, определяют по табл> ПА.9 В диапазоне 0р4—0,75 мкм ПДУ энергии Q для вторичных биологических эффектов в зависимости от фоновой освещенности роговицы определяют по табл. П*4,10. Ве- Величину Qt определенную по табл. П4.10, сравнивают с величиной Q', значения кото- которой а зависимости от длительности им- импульса и диаметра пятна засветки на сет- сетчатке определяют по табл. П.4.1К Если Q больше Ц\ то за ПДУ облучения глаз при- принимают #Ср в противном случае Q. Нормирование переменных ЗМП зависит от лоля — ближнего или дальнего. В зоне индукции за время рдбочего дня ограничи- ограничивают на разных частотах напряженность электрической или магнитной составляю- составляющих; J& зоне излучения огравичивают плот- плотность потока энергии при заданном вре- времени воздействия (табл. П5 1) Нормиро- Нормирование электростатических и электрических полей промышленной частоты дано а табл. П5.2. Для мапштостатических полей напряженность И < 8 кА/м при времени воздействия Т в течение рабочего дня еже- ежесуточно. :¦'<¦ I В условиях машиностроительного произ- производства источниками загрязнения атмосфер- атмосферного воздуха являются: вагранки; дуговые электропечи; технологические печи, рабо- работающие на жидком и газообразном топ- топливе; сита; бегуны; бункера* выбивные ре- решетки; галтовочные барабаны; машины для приготовления стержней и стержневой сме- смеси; разливочные машины; окрасочные ка- камеры; котлоагрегаш, работающие на твер- твердом, жидком н газообразном топлине; деренообрабатывающие станки; пескоструй- пескоструйные, дробеметные камеры, ванны обезжири- обезжиривания, травления, хромирования, никели- никелирования, фосфатнровання; посты и у era* новки для проведения сварочных работ и др. На предприятиях транспортно-энерге- тического машиностроение кроме того» зна- значительную долю вредных аыбрссов в атмо- атмосферный воздух составляют загрязнения, возникающие при испытаниях машин и обо* рудования В атмосферный воздух с вентиляцион- нымн технологическими выбросами могут поступать следующие токсичные прнмеси: диоксид серы, оксиды азота, оксид угле рода, сероводород, соединения марганпа, железа, никеля, хрома, млгияя, цинка, угле- водороды, серная и соляная кислоты, кси- лол, бензол, аммиак, фенол и ряд другн* токсичных веществ и соединений. Для сни- снижения концентраций токсичных примесей в отходящих газах испольэутотся аппараты пылегазоочясткн. Рекомендуемое пылегазо- очнетное оборудование и его технические характеристики приведены и табл. IX6-L Нормируемая величина Напряженность электрической составляю- составляющей поля ?, В/м Напряженность магнитной составляющей поля Н, А/м MS-|,S 50 5,0 1,5-3,0 60 Частота f, мГц 3-3U 20 30-50 10 0,3 50-300 5 Э0О-ЗО0 000 — Продолжение табд Частота ft мГц Плотность потока энергии fPt Вт/м2 ™о™б°3*аЧення: Г —Допустимое время воздействия ЭМП на персонал тическая нагрузка на организм человека. "еришал, н Е ={ н При любом времени Г плотность потока /„ не должна превышать /.„„ 2. Подробно нормирование ЭМП радиочастот изложено в ГОСТ 12? Я 1 L/.w. поле Напряженность Е кВ/а Т, ч поле промыщлеяной частоты 20—60 Не регламентируется Г =* F0/ Б)* 5 < Я< 20 20 < Е < 25 >2Ъ Время: Т, Рабочий день Г = 50/Я—2 1/6 Пребывание в електряческои поле без средств защиты не допускается . Допустимое время для пребывания человека в зонах с различной напряженностью р поля определяют по формуле T-S ^EJTB, где тЕ аГ^-соогвет- пп!л« пре6ываяия 8 контролируемой зоне с напряженное г ью ?{ н допустииое пребывания в зоне с напряженностью ?"* (ГОСТ 12.L002—Щ
360 ПРИЛОЖЕНИЯ Приложен»» 351 Тех но ло гичес х и й процесс 1. Очистка асггира- ционного воздуха ли тейных даоров, бун- бункерных эстакад от пыли 2, Очлстка газов элек тродуговыя печей от пыли 3 Очистка ваграноч- ваграночных тазов от пыли 4 Очистка невзрыво- невзрывоопасных газов от су- сухой слабо- и средче слипающейся пылк с размером частиц бо- более 20 мк« 5 Очистка нетоксич- нетоксичных н невзрывоопас- ных газов от пыли 3, Очиетка аегшраци- онного воздуха заточ- заточных станков от ггыли размером более 3 мкм 7. Очистка аспираци- о иного воздуха от аб- абразивной н металличе- металлической пыли при шлн- фованнн $. Очистка воздуха от кварцевого песка 9 Очистка ас пира- Циоиного воздуха от сварочного аэрозоля 10 Очистка аспнра- ционного воздуха от аэрозолей свинца к олова IL Очистаа аспира цнонного воздуха от азроэолея свинца при пайке я лужечнн Вид тшлегазаочкс":нси4 усгановкч Электрофильтры УГЗ Батгрейные циклоны PvKaBTtuo фгмьтры ФРО-20-300 Рукавные гЬнльтры ф'ркдн-поо Скруббер Вектури Мокрый искрогаси тель ЬПИ НИЛОгаза (г Минск) Узе/i термического до- дожигания Циклоны ЦЬЫ? Центробежный скруб- скруббер СЦВБ-20 бата^ рсГтого типа Циклон СИОТ'М (мо- дернкзярОБ аннъ|й) Установка ФН-450 Южного заводз гид- гидравлических машин им» 60-летия Совет- Советской Украины Уст а «о нк а Сумского НПО им, Фрунзе Д в ухотуп ен ча т ые фильтры: I ступень — лавсан apt. 200 или кирза арт. 68&8Р ГТ ступень— ткань ФПГМ5 (опыт- (опытные разработки ВНИИОТ ВЦСПС, г. Ленинград} Ячейковые фильтры ФчУ Фильтр НИИОгаза и ПО ЗИЛ Объсу га:-шв W м3}ч ^900 1900 750 200 102 10-60 7,5-33 0,5-43 20 — 4,7-6 -— 6 ** 10 Концентрация прп«е< O4JTCTK1C 5 5 б 25 7 2-10 10-12* 1000 10 — — — — ~ и г/м' ОЧНС Г)СИ 0,04 0,04 0,05 0.05 0,1 0т5~0,7 0,1-0,2 • — — — — — Эфскткв- ОЧНС7КЧ _ — — 0.99 — — 0,8 — 0,85 0,995 0Р95-0,ОД 0,998 0г7 Техно л Jf 12 Оччсткй гаюн от i'r свинца 13 ОчИСТКа T23GB ОТ сажи 14 Очистка гекера- торного и др>гнч га- газов от смолы, масел и пыли 1. 5 по- от разных примесей и Itf Очистка газоБ от масляного тумана шлифовальные стан- станков, закалочных яамн и др 17. Очистка аспнраци оняого воздуха ме- та ;iAooop&6d тыа<] ю- щих станкиа ог мае ляного тумана |8» Очистка эспчра- цхошюго воздуха от ванн о^ 19. Очистка р цяоняого лоздуха ванн хромирования (ту чан, брызги) 20, Очнстка газов от тумана серкой кисло- кислоты 2\ Очистка выбросов от аэрозоля лакокра- лакокрасочных материалов 22, Очистка выбросок от ![зроа растворите лен сушильных кя машин Мочръй у д д рна - и! [ е р ц ею и ного действия Рукавяые фильтры е к* ФРД -6500/8 Шестипольный трофильтр СГ | Четыре по^елова- тельни расположен- расположенных циклона СК ЬД1-1- 34 и рукаиный фкльт]3 ФР-5000 (рухава iw Полый скруббер -Н электр о фильтр С или ИГ Волокнистые ФАВ Эл&ктрофнльтр УУП фкльтры ФРМ Ту i 1Г 2000 \дсорбер НИИОгааа производств П 0.5—2 5-30 0.75-2 0.005 0.05 Волокнистые Лильтры Ф&Г Г Электрофильтр МБ-1-М Г идро фильтр Скруббер Вентури Тер м о ка та лит ич &с к ий реактор ТКРВ Аппараты терм окаtj- литической очясгкн УСК-47. УСК 50 0,0!-0,08 3,5-80 |29 1Т6—25 0,5—4 10 1-4 0.05 0.05 оксида углерода, 0,999 0,8-0,99 0р85-0,94 0,85-0,98 0,66-0,99 0,8 0,97 0 0р95-0р999 яагруака на i mj фильтре зле мен та.
352 ПРИЛОЖЕНИЯ При выборе и расчете пылегааоочнст- кого оборудования необходимо знать состав и концентрации токсичных примесей в отво- отводимых от тех в о логического оборудования газах- Для ряда технологических процес- процессов они приведены в табл. П- 6.2—П. 6.9. Массу л-го токсичного вещества, по- поступающего в атмосферный воздух от N аппаратов очкстки, определяют по формуле ПХп — — г\п) где mi — масса токсичного вещества, выде- выделяемая з 1-м аппарате; k^i — коэффициент, учитывающий рассеивание вещества в воз- воздухе рабочего г ом еще кия, обычно ?р? = 0,97-=-0,98; т\п — эффективность улав- улавливания я-го вещества в очистном аппа- аппарате» Тип сгвнкв Токарный Фрезерный Снерлилькый Растояиый Шлифовальный Токарный Фрезерный Выделения пы^н, г/ч 20-40 15—25 3-5 в—[О 120-310 8—10 6-8 Тип станка Сверлильный Расточный Шлифовальный ; Токарный Фрезерный Выделения пыля, 12-16 2-2,8 120-310 50-80 100-120 Объем воадуха, а Пыль Концент- Концентрация ныли б воз- воздухе, Ы3 Медиан- пыИ дяамегр частиц, мкм Средне- квадра- квадратичное отклоа«- иие Плот «ость частиц, Обдирочное Участок зачист- к к деталей наж- наждаком Заточное Шлифовальное Пол крова льное 5,0—14,0 2,0—7,0 2р5-6,5 3,0-7,0 9,0-10,0 Шлифовальное Полировальное 0.5-3,0 07-2.5 Литейной „ечесн-|~метал лическая +абразивная Абразивная _|~ металлн ческа я Мет ал л ическа я -f-r орел о й смеси 4- окалнна Абразивная + металличе- металлическая Абразивная -j- текстиль- текстильная + полировальной па- Сты Абразивная + металличе- металличе0,2—0,5 0.1-0,4 0,9-U зо—бо 14-60 40—240 Зр 1-4,0 1,9-4,0 2,0-2,5 2^-3,3 1,6-3,6 22—5,2 3,4-4,8 3,4-4,8 3,4-4.8 Текстильная + полнро вальчой пасты 0,3-0,8 10-20 25-100 27-3.3 1,6-3,6 1.5-1,8 Токарные чалых и средних размеров Токарные крупных размеров Тока р но -р е в о л ьв еркые Токарно-карусельные О д н о шп и н де льн ые тока р но -рев о льаер ные Многошпиндельные токарные полуавтоматы Многорезцовые токарные полуавтоматы Много шпиндель ные токарные прутковые автоматы Вертикал ь но -све р лн льны е Ра дяально -сверлильн ые Гор нзон! а ль но - раст очвые Координатно- и алмазно расточные Л род одьп о *ф рез ер ные Ка русел ьно -фр еа ерные В ар а ба нн о»фрезер ные Поперечно -стр ога льн ые Прод ол ьн остр о га л ьные Протяжные Резьбонакатные Зубо фрезерные Зуборезные и зубо долбежные Фрезерные В нутриш ли фаза льи ые Кру гл ош л нфов а льн ы е Плоскошлифовальные Бесиентр о во- ш л н фов а л ь н ые Зу бош л и фона ль ные Реаъбо- и шлице шли фовальные 0,65—14 10—200 2,8-14 20-150 2,8-4,5 14-28 4,5—40 10-28 1 — 10 1,7-14 4,5-59 0,7-4,5 7,0-40 14 10-20 0г5—Ю 40-180 10-55 0,6-14,0 0,6-0 0,6-7,0 2,8-14,0 2,0-4.5 0.7—10 7,0—28 1,7—28 4,5—20 3.1-10 2,8-4,2 2,0-40 0,6-2,8 4-30 0,6-0,9 2,8-5,6 0,9-8,0 2.0—5,6 0,2-2,0 0,3-2,8 0,9-12 0,1-0,9 1,4-8,0 2.8 2,0-4.0 0,1 -2,0 8,0-36 2,0-Ц 0,1^2,8 1,0-4,0 0,1-1.4 0,6-2,8 60—135 2]—300 210-870 51-840 135—600 93—300 84-128 4- 63—1260 17-88 126—^45 17-28 88-176 28-262 63-176 60—63 П—88 28-372 4-28 40-252 88 63-126 3—63 252-1134 63-346 4—88 4-126 4-40 17—88 330—742 H5-I630 1155-4765 280—4620 742—3300 511-1650 462—693
354 ПРИЛОЖЕНИЯ 355 H.ji.S Удельное вь*д«леине загрязняющих вешестз Металл Тол щкьа ыого мате- материала, мм Сварочный аэрозоль г/м г/ч В том чнсло вещесгзо колпче г/х j г/ч г.. углерода ОКСНДЦ г'-л r/v Сталь углеродистая качественная легированная высоком ар га и цовистая Салавы титана Солавы титана 5 10 20 5 Ю 20 5 10 20 4 12 20 2,25 4Р5О 9,00 2>50 5.00 10,00 2,45 4р90 9,80 5.00 15.0 25,0 74,0 131,0 200,0 82,5 145,5 222,0 80р08 142,2 217,5 140 р0 315,0 390,0 Сталь углеродистая низколегиро- низколегированная качественная легированная нысокомарган цовнетая Сплавы AM Г Сплавы титана 10 14 20 5 10 20 5 10 20 8 20 80 10 20 30 4,1 6,0 10,0 3,0 5,0 12,0 4,0 5,8 9,6 2,87 3,8 6,4 2,9 6,8 12,6 811,0 792,0 960 0 990,0 1370,0 1582,0 793,0 765,0 920,0 826,0 478,0 164,5 452,0 543,0 680,0 Алюминиевые сплавы Газоная резка Оксиды марганца То же Оксиды хрома То же Оксиды марганца То же Титан н его ок- оксиды То же Титан и его ок- оксиды Плазменная резкл Оксиды марганца То же Оксиды хрома То же Окислы марганиа То же Оксиды алюминия То же Титан и его ок- оксиды То же Электродугоаая 5 10 20 30 1,0 2,0 4,0 6,0 — — — 0,07 0,13 0,27 0,12 0,23 0,47 0р60 1,20 2,40 4Р70 14,0 22,0 2,31 3,79 6рО0 3.% 6,68 10,35 19,76 35Д0 53,30 13],50 280.00 343,00 1,50 2,18 2,93 1,30 1р90 2.60 1.40 2.00 2J0 0Т60 1,50 2.50 49.5 63,4 65,0 42,9 55,2 57Р2 46,2 58,2 16,8 31,5 38.0 0J2 ОД 8 0,30 ОД 4 0,24 0,58 ОР72 1,16 1Р73 2,50 3,60 3,0 2,73 6,41 11,83 23,7 23J 28 8 46,2 66,0 76,6 142,5 153,0 166,0 764РО 44!р0 162,0 426р0 513.0 637,0 1,4 2,0 2,5 1,43 1,87 2,Ю 5,0 2,5 С,5 0р6 1,0 0,4 0,5 ое 277т0 264,0 247,0 429,0 467,0 277,0 277,0 264.0 240,0 153,0 75,6 27,U 62,4 40р0 323 Воздушно-дуговая строжка (г на I кг у(*е-л; У* -OJ., В мсоком ар г а ч цо виста я сталь Титановый сплав 100,0 500.0 Оксиды марганца 25,0 250,0 500.0 1,18 2т20 2,40 1,02 1,49 2,02 1Д0 1,60 2,20 0,20 0,60 1.00 6,8 10,0 14,0 6,3 9.5 12,7 6,5 10,0 13,0 2,0 3,0 9.0 10,5 14Г7 — — — — — — — — 0,2 0,6 0,9 1,8 ¦— — — 1,0 2р0 4,0 Й.О 50,0 130,0 39,0 64,1 53.2 33,6 43,4 44,9 36Т3 46,6 48,8 5,6 12,6 15.6 1187,0 1320,0 1240,0 2075,0 2610,0 1675,0 1286,0 1320,0 1247,0 612,0 378,0 243РО 1640,0 1175.0 \ 020.0 :s.4J»oii резке мста;пов uq установках типа Металл Стали, Ст 3 09Г2 Медь МЗ ........ 12 16 20 40 16 20 30 б 8 10 12 438 671—723 522 586—698 671 614—810 447-502 210 122 Н4 133-177 на 1 м 1>с2а г 4.05 8—3,64 7,9 24,4-29.1 8 9,3-12 3 12^-13,9 135 0,88 1>2 1,38-1,8 S Г,м,> 39 5 60 5—6^.5 47 1 52,9—6S 60,5 55,4 -73 J 40,3—45»3 19 11 13 12-16 ¦ITrгci прс.ШЛЛ i^i tl^L L"tli V|\H^JinJrl 1 30 36 32 — 37 35 34 — 31 34 Оксипл 53 3 5-5.4 4.27-3.2 4 67-4.3 4—4,2 4 7.2 4.4-5.3 4,67-6 Примечание. Плазменная резка проаедсна при силе тока 200 А. IK6-7. Выделение вредных веществ при плазменной резке на Металл Стали: Ст. 3 09Г2 10ХСНД Медь МЗ Латунь Л62 Алюминиевый сплав AM! Тол- щнка, мм 30 16 8 30 15 12 Основной компонент пъгли Оксид железа То же Оксиды меди Оксиды меди. цинка Оксиды алюминия, магния Концентра- воздухе мг/м1 192 1 247,7 135 [25,1 699,4 158,4 г/ч 513 2 6688 372,9 337.6 |688Р4 427,7 машине «Кристалл» г/ат реза 13 3 11 { 2Л -16 9 78Г7 7,1 Qk деле и к я оксии 0,24 0Р02 0 05 — — M.tOj 0 06 0.35-0 9 0Р04 ™- —
356 ПРИЛОЖЕНИЯ /7 Я'* ft от Тяп окрасочной камеры, краскораспылителя Механизированная про- ходная с нижним отсо- отсосом воздуха, КА-1 Тупиковая с боковым отсосом воздуха, СО-71 Камера с бокоьым № сосси воадуха и гндро- фнльтром, С -765 Лакокрасочный материал Эмаль ХВ-553 НЦ-25 нц-п НЦ-25 Раствори* гель Р<4 Бутил- ацетат Толуол Объем газовых выбросов, м*/ч 36 000 5 600 7 300 11600 Концентра цин кя входе в газоход*), мг/м* Краси- Красивый зарозолъ 70—S0 80—95 139-210 97 Пары раство- растворителя 1,3-2 0,9-1,1 1,6-0,75 Скоромь воздуха во всасы- всасывающей про еле, М/с 0,3-0,5 0,8—1 ¦) Расстояние точки отбора проб от факела распыла 2 м. -...?, :^г]Д?1-:-:г?'ш:п* ларов растворителей а нентяляццонных «57 поеттзя икраеня Л ако красочный материал Эмали: МЛ-12*03 МЛ 25 Грунт фЛ-ОЗк Нитроэмаль № 924 Тип отсоса Камера с боковым отсо- отсосом То же Напольная решетка То же Объем отсасы- отсасываемого воздуха, м*И 5 000 1700 27 000 ЗЗООО Концентрация, ur/nt' 400 170 толуола 390 70 Л гпаве J 1.1. Безопасность производственных про- дессов- Справочник/Под ред. С. В Белова. М : Машиностроение, 1935, 44Й с 1.2. Вальдберг А. Ю., Исянов л. Л^ Та- Рг?т X* *' Технология пылеулавливания Л„ Машиностроение» 1985 192 с 13. Власов А, Ф. Безопасность при ра- работе на металлорежущих станках. М • Ма- Машиностроение, 1977. 121 с, \А Власов А. Ф, Удаление пыли н стружки от режущих инструментов 3-е изд. М : Машиностроение, 1982. 240 с 1?. Вентиляция и отопление цехов ма- машиностроительных заводоэ/М. И Грнмит- лип, О Н Тимофеева, В. М Эльтерман н др. М • Машиностроение, 1978 272 с. 16. Газоочистные аппараты сухого и мокрого типов- Каталог/Ю. Н. Попов Гт,С- Лнконсккй> М- г Мазус и др М; ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1984. 92 с 1.7 Градус Л. Я., Попоа Ю. А. Харак- Характеристика и способы обезвреживания вы* тросов участхов меха]шческой обработки материалов на * а шнностр он тельных заво- заводах. М.- ЫИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1983. 51 с I 6. Елннскин И. И. Вентиляция и отоп- отопление гальванических и травильных цехов машиностроительных заводое. М, Машино- Машиностроение, 1982 135 с 1 9. Елисеева Г П. Средства коллектив- коллективной защнты//Машииостроитель. 19S5. № 2 С 15—17. 1 10 Елисеева Г, П. Очистные устройст- устройства //Машиностроитель, 19В4 № 4. С. 13 1.1К Идельчик И. Е» Справочник по гид- рззлпческнм сопротивлениям. М: Машино- Машиностроение, 1975, 559 с 1.12: Коуаов П. А», Мальгин А. Д., Скря- Скрябин Г. Л1 Очистка от пыли, газов л воз- воздуха в химической промышленности Л * Химия, 1982. 256 с, 1ЛЗ Коптев Д. В. Индивидуальные обес- пылйвающне агрегаты ВЦНИИОТ//Водо- снабжение и санитарная техника 1978 № 8. С. 11—13. 114. Мекдер В, Я., Овчинников П. А„ Агафонов ?. П. Вентиляция и конднциони- рованне воздуха на машиностроительных заводах. Справочник М.: Машиностроение, 1980 335 с 1 15. Металлоизделия л ромы шлейного на- назначения Сеткн металлические: Отраслевой каталог М- Черметинформапня. 1984 37с 1.16. Мягков Б. И. Волою иые брыэгоу ловите ли. дня. Сер ХМ-14. М •' МАШР 1983. 26 с 1 17. Мягков Б. И,, Попов С ноздуха от масляного тумааа обрабатывающих п информации Сер. X; НЕФТЕМАШ, 1981. 34с! 1.18. Мазус М. Гр Мальгин гулис М. Л» Фильтры для 1J9 Немцов Н. С^ Сав^нко А Ф Но ваи пылеулавливающая устанавна//Мр№ у ностроитель. 1984 М 1. С, 25. 1.20. Обеспечение безопасности труда при работе на металлорежущие станка):/ Б. В Попадсйкин, Н Г С Г. П. Глаэкова н др. Обзорная инфор ция. М. ВЦНИИОТ ВЦСПС 1Ш Вып 3 53 с. 1,21 Об очистке воздуха от сварочного аэрозоля/О. Н, Тимофеева, Г С. Векслер. L. В. Келин н др Сб. научн работ ин-тов охраны труда ВЦСПС М.: Профиздаг 1935 С 37^42 v 1.22. Писаренко В. Л., Рогинский М, Л, Вентиляция рабочих мест в сварочное производстве. М.: Машиностроение 1981 120 с. 1.23 Посохин В. Н. Расчет местных от сасов от тел до- и газов ыде ля ющего обору* дования. М- Машиностроение, 1984. 160 с 1,24. Рекомендации по выбору и расчету систем в оэ дух ©распределения. Сер. А3-669> М., ГШГ <Сантехпроект», 1979. 68 с. 1 25 Рекомендации по выбору способов подачн н типов воздухораспределительных устройств в промышленных зданиях" АЗ-960 М>: ГПИ «Сантехпроект)»р 1967 16 с 1 26. Рекомендации по расчету отсосов ог оборудования, выделяющего тепло и газъг АЗ-877. М.: ГПИ «Сантехпроект*, 1983.32 с. 1.27. Руководство ло проектированию отопления и вентиляции предприятий иа Ш1шос трои тельной промышленности. Галь ванические и травильные цехи. М ¦ ЦБНТИ Мннмоятажспецстроя. 1980 20 с. 1.28. Строительные нормы и правила СНнП 2.04 0S—Й6 Нормы проектирования Отопление, вентиляция и коиднинонирова ние М * Стройиэдат, 19Й7. 62 с 1 29 Сборник методик по расчету сов в атмосферу загрязняющих ш р аз лич и ы м и п р оиз в о дстз а ми/Госком гид р ° -
358 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ мет СССР Л • Гидрометеоиздат. 1986 183 с J.3Q. Справочник проектировщика Вен- Вентиляция и кондиционирование воздуха 3-е изд/Ппд ред И. Г. Староверова М,, Стройиздат> 1978 510 с. 1.31. Справочник по пыле- и золоулавли вавякк 2-е нзд./Под ред А. А. Русанова JVL; Энергия, 1982. 29b с. L32. Столер В. Д., Савельев Ю, Л- Рас- Расчет передунок над травильными ваннами// Проектнр оз а нне отоп ительн о -вея тн ля цк онных систем водопровода vt канализации. Вып. 8A24). М/ ЦНИИС Госстроя СССР. 1977. С. 3—11. 1.33. Торговый ков Б, М., Табачник В. Е.т Ефаяов Е- №. Проеятиронание промышлен- промышленной вентиляции Справочник Киев. Буд]- вельинк. 1983. 256 с. \2А. Эльтерман Е, /К., Познн Г. М. Ме- тодвяеские указания по конструированию местных воздух оприем ни ков. встроенных в оборудование для пайки н лужения Л. ВНИОТ, 1980. 28 с. К главе 2 2.1. Альбом эпюр облучения рабочих мест от основных теплою о л «то ров горячих промышлеяны* источников/А, Ф Бабалов, Р* А, Скрычев и др Тбилиси Мешшербз. 1978, 80 с. 2.2. Вельский В. И-, Борозин А. А.р Эе- дкхсон Н, М, Тепловая изоляция Справоч- Справочник монтажника ,М,; Стройиздат, 1976. 440 с 2>3. Защитные устройства. Справочное пособие/Под р^д. Б А1 З.чобкнского. М Металлургия, 1971. 455 с 2.4. Кутателадзе С С, Борншан- ск«й В. JYL Справочное по теплопередаче. Л.: Госэнергоиздат, I95G. 4D с 2.5. Перечень прнтичиых воздухораздели- тельных устройств, рекомендуемых к при- мкиеяию: АЗ-943. М, ГПИ «Сантехпроект», 1966. 8 с. 2.6. Петров С. В., Шории А. Ф, Теплоза- Теплозащита в металлургии Справочник. М.. Me- щллургия, 1981 120 с К г 3.1- Быховсхий И. И., Гольдштейи Б, Г Основы конструирования вибробезопасных ручных машин. М.: Машиностроение 1982, 224 с 3.2. Динамический расчет зданий и со- сооружений: Справочник проектировщика М.: Стройиздат, 1984 303 а 33. Каталог средств зашиты от либрации строительных конструкций оборудования и прибороа/ЦНИИСК им Kv черенко. М.: 1977. 39 с Б 6!6347 3.4. Ми кул и не кий А. М., Шейтмак Т. М. Воздействие локально? вибр^ши? л вопросы виброзащиты Гооький Волго вятское иэд- во, [9S3 176 с * 3 5 Никифоров А. С Вкброгашсние на судах. Л.: Судостроение, 1979 184 с 3.6 Новые нибропоглашающие материалы н покрытия и i\x применение в промышлен- промышленности/Под рел Никифорова .V. С J] Зна- Знание, 1980. 100 с 3.7. Опит применения вибропоглощаюшнх полимерных материале^ Материалы но-технкческого семинара Л.: Дом технической пропаганды, 1986 76 с. 3.8. Перечень внбропоглощаюш»х риалон и конструкций, рекомендуемых к пршевенню в наредном хозяйстве (с до- дополнением) М АКИН АН СССР, 1979 32 с 3.9. Руководство по проектированию ниб- роизстяцни машин и оборудования М.: СтроГшздат, 1972 159 с. 3.10. Руководство пг проектизованню ос ипээчий 322H[ie1 и сгсоружрлкгД/Нзучнси??;- е^едовзтельскнн инстптуг оснаваЕшй и под земных сооружений им Н М Герсеванова Госстрой СССР М СгроГжздат, 1978 376 с 3 11. Установка станков на рутошяе опоры. Методические ини, М. К 4.1 Богодегтов И, И* Промышленная эву- коизоляция Л" Судостроение, 1986 368 с 4.2. борьба с шумом на производстве. С прав очник//Под ред< Е. Я Юдина. М.: Машиностроение, 1985, 400 с. 4 3 Глушители шума вентиляхшокных установок Альбом типовых конструкций 5904—17 Тбилисский филиал ЦИТП, 1982 72 с 4 4, Глушители шума а ингаляционных установок Цилиндрические глушители Альбом типовых конструкций 5 904-—17 Тбилисская филиал ЦИТП, 1986 30 с 4 5 Инструкция по проектированию И расчету шуиоглушения стронт^лько-акусти- стронт^лько-акустическими методами на предприятиях черной металлургии Челябкнгк. ВНИИТБч^рмет, 1979 90 с 4 6, Лагуной Л. Фч Осипов Г. Л, Борьба с шумом & машн] юстроеHis н. М. Машино- Машиностроение, 1980. 150 с. 4 7 Левашов Д, Зп Осипов Г, Л.г Федо- Федосеева Е. Н. Методы яз^сренин и нормиро- нормирование шумовых характеристик *Ч стандартов 198J. 232 с 4 8 Методические рекомендации по нро- ВНИНОТ ВЦСПС, I9S2. 58 с. 4 9. Рекомендации по акустическому бла- благоустройству вычислительных центров и из шиносчеттшх станций М : Стройиздат, 198 \. 80 с 4.10 Рекомендации по применению в промышленных ?дакнях эффективных шу- моглушащих конструкцнп я устройств 254GO0O0 000. М ¦ НИИСФ Госстроя СССР и ВЦНИИОТ ВЦСПС, 1985 214 с 4.11, Рекомендации по расчету и проек- проектированию звукопоглошающих облицовок М. Стройиздат, 1984, 53 с. 4 |2 Рекомендации по устройству ^оуко- поглощэюшик конструкций о произведет пенных зданиях с применением минорало- ватных акустических изделии М ЦНИИ* промзданий, НИИСФ Госстроя СССР, 1985 690 с 4ЛЗ Руководство по акустическому про ектированию объемных знукопоглотителей М. Стройиздатт 1984 4 14. Руководство яо расчету и гтроекгн- роианню заукокгзолядик ограждающих кон- конструкций зданий. М. Стройнздат. 1983 64 с 4.15 РукоаоАст&о по расчету и проекти- проектированию шум оглушения в промышленных йдэняях М Сгройиздат, 1982 128 с 4.16 Руководство по расчету н проекти- проектированию шумомущения вентиляциоииих установок М.: Стройяэдат. \982 67 с 4.17 Санитарные нормы допустимых уровне» шума ка рабочих местах N* 3223—85, М Стройнздат, 1985 15 с 4.18 Сирпвочник проектировшлла За- Защита от шума/Под ред Е Я Юдина. М > Строниздат, 1974 134 с. 4 \9 Справочник по панической акусти- акустике Пор с нш/Под ред, М Хекла я X А Мюллера Л.. Судостроение, Ш1) 440 с 4.20 Шумоглушители кошрессорнычетан UHft: Типовой проект 904-1-49 альГюмы ]- 6, Киевский филиал ЦИТП, 1981 40 с 4.21 Юдни Е Я, Терехии А. С. Борьба с шумом шахтные вентиляторных устано- установок М. Недра, 1985. 191 с. К глав? 5 5.1. Гигиена труда и профилактика гтроф- патологии при работе с лаэсрами/В> П Ж& хов. Л. А. Комарова, Л IT. Мяк* симова и др М- Медицина, 19? | 308 с. 5.2 Кириллов Л, Кр Морское В. Ф., Усгйнов Н Д, Доокметрия лазериаго изту- четя М.: Радтю н связь, 19S3. 192 с 5.3 Методические указания по оценке вредны* нронэзодственных факторов [<рн обработке кекоторы v хлорндных и «стллличгскнх ^aT М» 2933^^3. А1 Минэдраи СССР I9B 5.4 Рахманов Б. Н. Методика расчета ^нергстччески.х характеристик поля диф фуэ»о отраженного 1Млучс-ння//Совс[>цл>н ство^ани(? техники безопасности и пронз нодствсниом санитарии Сб научных работ институтов охрани! трулл ВЦСПС, М Профиздат, 1980. С 74—7<5 5.5 Рэхчакон В. Н, Поле лазерного ю :|уч?Я][л//6^оп}>сио<:ть и гиг^енл трудд, Сб научных рябт инсгит>топ охраны тру- труда ВЦСПС. М. Профита?, |9Я5 С 9—17 5G. Рихманов В, Н„ Чистов Е. Д. Без- опасность [[рн экаглуят^ции лазерных ноиок М Машгтиостросияс4 \9&[. I22 с 5 7. Рлхнанов Б. Нм Чистой Е. Д. фикацнп лачероп по степени го л ми |[з.т>'>»4«нм//М^жотрасло- вопроси охряггы труда- Сб. научны < работ институтов охррТны труда ВЦСПС Mr Профиэляг, 1986 С 62—72 5 8 Санитарные нормы ir устройства я жсгмултацгги Лу 2392—81 М 1^Й?. 32 с 5 9 Янко Е., Эйде Ф, Лем Ф^ ^гт^ ные функции М" Наукд Ш68 i47 с /С t 6.1 Абрамович М> Стрнган И, Слрагтч лик по СП0ШРЯЛЫ1ЫМ ф5-нкцг:н v* M. Наука 1979 ЯЗО с 6,2. Апполонскмй С. М* Расчет элекгро МЛГН1ТТНЫХ ^K|i«'1?iMpVFf>rlJ[|Y ОООЛО'М'Гч. Л 63 Гролнев И. И Э^гктромлгнигное эк раннрешиич [* широком дилпалш^ -[^тог 6.4. Давидов К И., Тизгоичук В С. Ан- ГИПОП В В. PltOs'POrTT'rCcKOL1 КОЧДГИСТГ.ЛС HtJpMrt^onamir и эящита пт ллоктромагяиг ньтх излучетшн/Пп.ч [>сд Ю Г Г piti-орьепл 6 5 Державина А. Ю» Гмсльпноя \, В Ко9ффиаи(?мт экрпшгроплпия ьФирическоП) ^крягга. солсрж«щсго циутрк миогополюс кого по,чя//Изп АН СССР Сор Эи it ]рянспорт 1П75 А1? 1. С 7-j—HI. 6 6 ДОЛИН Л, Л, Ое|>гЫОИМЗК ГМ , GeiortacHocTir, М" Э/н-ргои .члп г !^г» *-J '" 67. Нммьннов А Вр Дсржтгина А. Ю- илннлр>:чрски^ экра прп р; поля//И^п АН СССР Сер Эк фянпюрт 1*^7*1 № 1 С Brt *~7\ 6.8. Каден J Ялгкгромйтинтньг D ВЫОКОЧЯСТОТНОЛ ТСЧКГГкг1 П Л ^ it
360 СЛИСОК ЛИТЕРАТУРЫ литературы 6.9. Ковнсрнстый Ю. Кч Лаэирена Ю. И., Раваеа А. А. Материалы. поглощаю- поглощающие СВЧ-излучения, М.. Наука, 19S2. 164 с. 610 Крылов В. А„ Юрчеякова Т. В. За- Зашита от электромагиитяых излучений, М. Советское радио, 1972. 216 с 6 П. Куренев С. И. Влияние экранирую- щей оболочки на структуры магнитного поля//Изв. вузов. Сер. Электромеханика. 1961. № 5. С 3—6 6.12, Куреиен С. И., Корякина Р. С. О коэффициенте экранирования магнитного поля замкнутыми оболочкамн//Иэв. вузоз> Сер. Электромеханика. 1975. № 9 С. 911 — 915. 6ЛЗ. Минин Б. А. СВЧ и безопасность человека» М.: Советское ргдио, 1971. 352 с, 6 14. Переводчиков И» В. Введение в тео- теорию защиты от энергетического воздейст- воздействия источников гармонических колебаний Учебное пособие М>; МВТУ им. Н. Э. Бау- Баумана. 1987 84 с 6.15. Полоискни Н* Бг Конструирование электромагшгг*!?* экранов для радиоэлек- радиоэлектронной аппаратуры, М ¦ Советское радио, 1979 216 с. 6.16. Пышкяна Э- П. Защита от электро- магяктных полей//Охрэна труда в маши- машиностроения/Под ред Е. Я" Юдина, С. В Белова /11. Машзчнастрсе2№, 1933, 432 с, 6.17. Ушинск&л О* Ф, Франке В> А. За- Защита от з-пехтромапштн^х полей//Безопас- полей//Безопасность труда На производстве Защитные устройства/Под ред, Б. М. Злобкнского. М.; Металлургия, 1971. 456 с. 6.18 Цейтлин JI. А. Об определения маг- магнитных и электрических полей тонких слоев h оболо*тек//Журнал технической физики > 1976. Т. 46 №8 С. 1739—1742. 6.19. Чсряушеико А. М-, Меланчен- ко Н, Е*, Малораикий Л. Г., Петров Б. В. Конструкции СВЧ-устройств к Под ред. А М> Чернушенко, М связь, 1983. 400 с, 620. Шапиро Д. Н. Основы теории тромагнитиого экранирования. Л.: Энергия, 1975, 109 с 621. РС.Т van der Laan, WIL. latisen AE F Steems. The design of shielded enclosures, especially for high — voltage laboratories Kema Scientific & Technical Reports 2(И) 103—111; 1984. 11 p. 6 22. Roger R Harrington. Time — Har- tnoruc EleciroiTiagnetic Fields, Me Grow- HilL Electrical and electronical enginee- engineering series. 1961 48G p 6,23. Saul ShenfeM. Shielding of cy- Iindrical tubes TEEE Transact[ons on Electromagnetis Compatibilies, vol, EMC 10 No. 1. March, 1963. 11 p, экранов/ Радио и К главе 7 7 1. Безопасность труда в радиаиионной дефектоскопйи/О. Ф. Парголин, Е. Д Чи- Чистов, У. Я- Маргулис и др. М ¦ Энерго- зтомнэдаг, 1986 168 с. 7.2. Машковнч В. П. Защчта от ионизи- ионизирующих излучений Справочник Зе изд. перераб к доп М.- Энергоатомиздат, 1982 296 с. 7 3. Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 а основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излу- излучений ОСП-72/87. 3-е изд. М.: Энергоатом- издат, 1988. 160 с. 7,4, Польский О. Г\ Гришмаяов- с кий В. 1Лп Коренков И. П. Радиацнопнаи безопасность при эксплуатации радноизо* топных приборов М,. Эксрюато«иэдат> 1982. 72 с 7 5 Румянцев С. В,, Добромыслов В. А*, Борисов О, И. Типовые методы радиацион- радиационной дефектоскопии и заишия. М. Атомиз- дагр 1979 20G с 7.6. Санитарные правила по радиоизотоп- йой дефектаснопнн .\ь 1171—74. М,: Мин- Минздрав СССР, 1975, 57 с. 7.7. Сами тарные правила при проведении рентгеновской дефектоскопии X? 2191— S0. At Минздрав СССР, 1981. 36 с 7.8. Санитарии* правила устройства * эксплуатации радиоизотрошш* приборов № 1946—73. М,: Атсмйэдат. 1980 16 с_ 7.9. Radiological Safety Aspects of The Operation of Electron Linear Accelerators. Technical/Reports. Series N 136- IAEA, Vienna. 1979 /С глазе 8 8 1 Безопасность труда на производстве. Защитные устройства. Справочное посо- пособие/Под ред Б JVL Злобинского М Me- таллуршя* 1971 456 с 8.2. Долин П. А. Основы техники без- безопасности в электроустановках М.: Энер- гоиздат. 1984 448 с. 8.3. Долин П. А» Справочник по техннне безопасности. М/ Энергоатомиэдат, 1984. 824 с S 4 Защитив»отключающее устройство ИЭ-ШЗ (Проспект) М.: МЭИ, 1984 6 С 8 5 Инженерные решения по охране тру- труда в строи тел ьстве/П од ред. Г. Г. Орлова* М ¦ Стройиздат, 1985 278 с, 8 6. Инструкция по устройству сетей за- заземлении и эаиулення в электроустановках, СН 102—76 М/ Стройиадат, 1977. 63 с 8 7 Князевский В. А-, Ревякин А. И,, Чек алии Н* А., Труновский Л. Е. Электро безопасность в машиностроении М.: Ма- Машиностроение, 1980 240 с. 8.8 Найфельд М* Р, Заземление, зашит ные меры злектробеэопасности. М.: Энер гия, 1971, 312 с 8.&. Правила устройства электроустано вок. М. Энегроагомиздат, 1986. 646 с. 8 10. Равнкович И. Д. Техника безопас- безопасности в передвижных электроустановках. М„ Энергия, 1976 144 с. 8.1]. Ревякин Av И., Кашолкнн Б. И. Злектробез опасность и противопожарная защита в электр о установках. М." Энергия, 1980 160 с 8J2 Ревякин А. И^ Осино»скрй А. И. Автоматические меры защиты в электро- установках М.: МЭИ, 1976, 41 с S13. Рекомендации по проектированию заземления н занулеиия электроустановок и установок электросвязи Молняезащита зданий НМ-55—83. М Управление Мое- проект— 1, 1963. 29 с. 8 [4 Электро без опасность на промышлен ных предприятиях: Справочиик/Р. В Са- Сахарно, А Г Степанов и др Киев- Техни- Техника, 1985. 288 с. К главе 9 9.1. Анурьев В. И. Справочник конст- руктора-машнностроителя. Т. Г. 5-е изд, лерераб и доп. М Машиностроение, 1978. 728 с 9.2. Бндерман В. Л, Механика тонкостен- тонкостенных конструкций. М. Машиностроение, [980 258 с. 9 3 Выбор и применение средств защиты от травматизма на кузнечно-прессовом обо- оборудовании Методические указания НПО ЭНИКМАШ Микст аи ко up ома Воронеж, 1986. 60 с 9 4 Динамика удара Пер. с англ/Дж А Зукаср Т. Николас, X Свифт и др М.. Мир, 1985 296 с. 9 5. Иовенко Э, Н. Автоматические ана- анализаторы и сигнализаторы токсичных и взрывоопасных веществ в воздухе М.: Хи- мня, 1972 187 о. 9.6 Кпнструнрованне средств коллектив- коллективной защиты. М, ВЦНИИОТ ВЦСПС, 1985 52 с. 9 7. Методические рекомендации по вы- выбору, расчету и проектированию средств коллективной защиты от воздействия меха- механических факторов, Устройства дистанцион- дистанционного управления, автоматического контроля и сигнализации М ¦ ВЦНИИОТ ВЦСПСТ 1985 128 с. 9 8. Муфты гтредохранительные кулачко- кулачковые, шариковые н функциональные. Методы расчетов, Рекомендации. М.: ЦНИИМаш Iflin inn 361 9.9 Основы инженерной пснхо логик/Под ред. Б. Ф. Ломова, М. Высшая школа, 1977 335 с. 9.10. Редукторы, муфты, тормоэа/Глан- цветмет НИйпроект. Лт 1979, 46 а 9 11. Роботизированные производствен- производственные комплексы/Под ред Е П. Попона. М-; Машиностроение, 1987. 271 с. 9.12 Свечариик Д. В. Дистанционные передает М: Энергия, 1974 409 с. 5.13 Техника безопасности и производст- производственная санитария в Кузнецк о-прессовых цехах 2-е изд/С Л. Злотников, В Л. Мн- хайлоиа. П. И Казакевич, В В. Буренны- Буренными Машиностроение, 1984, 253 с 9J4. Тормозные устройства: Справоч- Справочник/Под ред. М П. Александрова. М.: Ма- Машиностроение, 1985. 311 с. 9Л5 Ударные процессы и прочность//Сб. статей М. Мир, 1987, 121 с. К глазе !0 ЮЛ Белов С. В., Новиков КК М- Гер- Герметичность разъемных соединений я кла- клапанных пар. Обзорная информакиэт. Сер, ХМ-6 М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, J983, Ж с 10.2 Белов С. В^ Лавлкх^н Г П., Про- Пронин И. А. Расчет и конструирование пред- предохранительных клапанов и разрывных - устройств' Учебное пособие для диплом- ного проектирования М,- МВТУ, 1977. 31с. 10.3 Бугаенко Bv Ф, Пневмоавтоматика ракетно космических систем М- Машино- Машиностроение, 1979. 168 с. ЮЛ Взрывные клапаны для защиты тех- технологического оборудования Обзорная ин- информация, Сер.т Техника безопасности. М.: НИИТЭХИМ, 1983. 17 с. J0.5, Водяник В. И- Взрывоаащнта тех- технологического оборудоиания Кнен. Техни- Техника, 1979 144 с. 10,6 Водяник В. И. Предохранительные устройстяа для защиты химического обо- рудовання- Спразо'шое пособие М : Химия, 1975 144 с. 10.7. Водяннк В. И., Малахов Н. Н., Полтавский О. Т.. Шелюк И. П. Предохра- Предохранительные мембраны- Справочное пособие. М.: Химия, 1982 144 с, |08 Гуревич Д. Ф. Трубопроводная ар- арматура* Справочник. Л.: Машиностроение, 1981 365 с 109. Гуревич Д, Ф.т Ширяев Б. В„ ПаД- кнн И. X, Арматура атомных станций: Справочное пособие. М/ Энергоиздат, 1982 312 с. 1010 Дейч М. Е. Техническая газодина- газодинамика. М.. Госэиергоиздат, 196L 671 с, Ш. И Идеями* И. К, Справо*гаяк по