Теплового облучения
Me 1 еоропот ические условия внутренней среды ) гнх помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения
Пример 2. Расчет систем виброизоляции рабочих мест операторов технологического оборудования машиностроительных предприятий. Общеизвестно, что среди основных производств металлообрабатывающих отраслей промышленности условия труда в кузнечно-прессовых цехах являются, пожалуй, наиболее тяжелыми. Это обусловлено большими энергетическими затратами и напряженным темпом производственных операций, выполняемых в условиях высокого уровня шума, теплового излучения, запыленности воздуха. Действие указанных факторов на организм человека в значительной степени усугубляется вибрацией рабочих мест. Колебания рабочих мест с частотами, близкими к собственным частотам колебаний отдельных органов человека, что имеет место при работе кузнечно-прессовоге оборудования, весьма опасны, так как могут вызвать у обслуживающего персонала не только профессиональные заболевания, но и механические повреждения или даже разрывы внутренних органов.
Световое, электромагнитное и радиоактивное излучение. Производственными источниками теплового излучения являются нагретые до высокой температуры различные тела (технологическое оборудование, обрабатываемые материалы, готовые изделия), плавильные печи, электрическая дуга, а также газосветные ртутные лампы, ртутные выпрямители и т. д., которые испускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Длина волны лучистого потока с максимальной энергией теплового излучения определяется по закону смещения Вина (для абсолютного черного тела) ХЕШИ = 2,9- Ю3/Т. У большинства производственных источников максимум энергии приходится на инфракрасные лучи (Х.ЕПИХ > 0,78 мкм).
Общее количество теплоты, поглощенное телом, зависит от размера облучаемой поверхности, температуры источника излучения и расстояния до него. Для характеристики теплового излучения принята величина, названная интенсивностью теплового облучения. Интенсивность теплового облучения /Е — это мощность лучистого потока, приходящаяся на единицу облучаемой поверхности.
Облучение организма малыми дозами лучистой теплоты полезно, но значительная интенсивность теплового излучения и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное действие на человека. Тепловое облучение интенсивностью до 350 ВтДг не вызывает неприятного ощущения, при 1050 Вт/м2 уже через 3...5 мин на поверхности кожи появляется неприятное жжение (температура кожи повышается на 8... 10°С), а при 3500 Вт/м2 через несколько секунд возможны ожоги. При облучении интенсивностью 700.. .1400 Вт/м2 частота пульса увеличивается на 5.. .7 ударов в минуту. Время пребывания в зоне теплового облучения лимитируется в первую очередь температурой кожи, болевое ощущение появляется при температуре кожи 40... 45 °С (в зависимости от участка).
относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.
Источники света и светильники. Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы — газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов
Температурная чувствительность определялась специальными исследованиями, в результате выявлено общее число точек холода на всей поверхности тела около 250 000, а теплоты только 30 000. Человек способен различать разницу температур до 0,2 °С. При этом диапазон воспринимаемых внутрикожных температур от + 10 до + 44,5 °С. При температуре t < 10 °С наступает холодовая блокада температурных волокон тактильной чувствительности (на этом основан один из способов обезболивания). При температуре t > 44,5 °С на смену ощущения «горячо» приходит — «больно». Это соответствует интенсивности теплового излучения 0,86 Вт/см2.
6.8. Защита от теплового излучения ......... 192
2. Повышенная температура материалов или поверхностей оборудования, повышенный уровень теплового излучения. Ожоги можно получить: при выбросах расплава вследствие нарушения технологического процесса; при возгорании закалочных масел; при воспламенении горючих газов, применяемых в качестве контролируемых атмосфер; при прикосновении к нагретым изделиям или частям печей; при прикосновении к наружным частям оборудования (дверцам, ручкам и т. д.), температура которых повысилась вследствие выхода из строя теплоизоляции и т. д. Возможен ожог глаз при эксплуатации плазменных, электронно-лучевых, оптических и других печей, работающих с очень высокими температурами. Перегрев и ожоги возможны также за счет интенсивного теплового излучения. Плотность теплового потока без применения средств защиты на различных рабочих местах может достигать значений, указанных в табл. 4.1. Ориентировочные значения температур, определяемых по цветам побежалости деталей из углеродистых сталей, даны в табл. 4.2.
Допустимые нормы сочетания температуры и скорости движения воздуха в нроизводственных помещениях на постоянных рабочих местах, подверженных воздействию теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м2 и выше, при суммарной длительности 15-30 мин и более следует принимать в соответствии с табл. 1 При этом интенсивность теплового облучения принимается как средняя из максимальных уровней каждой технологической операции. Нормируемые значения в табл. 1 соответствуют максимальной скорости движения воздуха и минимальной температуре на участке наиболее интенсивного теплового облучения
Таблица 3 Интенсивность теплового облучения на рабочих местах Кры в горячих
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ
Интенсивность теплового облучения Яр.м, приходящуюся на единицу облучаемой поверхности, принимают по данным санитарно-гигиенических исследований, приведенных в паспортах технологического оборудования. В отдельных случаях интенсивность теплового облучения может быть принята по данным натурных исследований аналогичного оборудования (табл.3) или определена расчетом.
На рис. 3 и 4 приведены средние значения интенсивности теплового облучения на рабочих местах соответственно у элекгросталеплавильных печей и" в мартеновских цехах в зависимости от вместимости печи Р.
Рис. з. Средняя интенсивность теплового облучения рабочего места ?р м у электросталеплавильной печи в зависимости от ее вместимости Р при выполнении различных технологических операций:
Рис. 4„ Средняя интенсивность теплового облучения рабочего места Ь!м у мартеновской печи в зависимости от ее вместимости Р при
Для нахождения коэффициентов облученности при лучистом теплообмене между одинаковыми параллельными плоскостями, противолежащими фигурами можно воспользоваться трафиками рис. 6. 11ри определении интенсивности теплового облучения на рабочем месте от источников различной формы и размеров коэффициенты облученности могут быть приближенно определены по графикам рис. 7.
Теплозщцитныс системы в данном случае - это защитные средства от теплового облучения и высоких тегжератур воздуха, представляющие собой специальные устройства с определенными теплотехническими (теплофизическими) характеристиками. Они должны обладать следующими основными свойствами: изоляция поверхностей источников излучения, теплоты; экранирование источников либо рабочих мест, радиационное охлаждение; воздушное душирование; мелкодисперсное распыление воды; общеобменная вентиляция или кондициошрование воздушной среды. Выбор теплозащитных средств осуществляется с учетом требований эргономики, техническо.й эстетики и по максимальным значениям эффективности обеспечения санитарно-гигиенических требований условий 1руда и безопасного ведения технологического процесса.
Таким образом, теплозащитные экраны применяются в основном для локализации источников лучистой теплоты с целью уменьшения отрицательного воздейегвия теплового облучения работников термических (горячих) цехов. Наибольший опыт применения экранов различной конструкции накоплен в литейном, сварочном и прокатных производствах. На участках, где процесс проводится при высоких температурах, применяется многослойная изоляция (сначала устанавливается материал, так называемый, "высокотемпературный слой" - слой выдерживающий высокую температуру, а затем - более эффективный теплоизоляционный материал). При этом толщина "высокотемпературного слоя" выбирается из тех условий, чтобы температура на его поверхности не превышала предельную температуру применяемого последующего слоя. Следует отметить, что защита от теплового облучения в производственных объектах в соответствии с требованием ГОСТ 12.4.123-83 "Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений" достигается герметизацией оборудования, максимальной механизацией ц автоматизацией технологических процессов с выводом работающих из "горячих зон" (дистанционное управление), оптимальным размещением оборудования и рабочих мест,
Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое действие. Под влиянием теплового облучения в организме происходят биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем.
 Читайте далее:
 Точечного источника
Токсических соединений
Тщательное наблюдение
Токсического поражения
Токсичные соединения
Токсичных материалов
Токсичными соединениями
Трубопроводе соединяющем
Токсичность продуктов
Токсикология органических
Тонкораспыленном состоянии
Топочного пространства
Тормозными башмаками
Тормозного оборудования
Трансформаторы мощностью
|
