Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

                                 Мі­ні­с­тер­с­т­во освіти і на­у­ки України

------------------------------

ОДЕС­Ь­КА НА­ЦІ­О­НА­ЛЬ­НА АКА­ДЕ­МІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХ­НО­ЛО­ГІЙ

Ка­фе­д­ра безпеки

життєдіяльності

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до індивідуальної роботи з курсу БЖД

для бакалаврів усіх професійних напрямків

денної форми навчання

                                                  Затверджено радами спеціальностей:    

ОДЕСА ОНАХТ 2009

Ме­то­ди­чні вказівки до індивідуальної роботи з курсу БЖД для бакалаврів усіх спеціальностей денної форми навчання / Укл. О.А. Нетребський, О.О.Фесенко / ­Одеса: ОНАХТ, 2009. -  15 с.

Відповідальний за випуск зав. ка­фе­д­рою безпеки життєдіяльності             О.А. Нетребський, д-р техн. наук, професор

Підписано до друку _____ 2009 р. Формат 1/16.

Ум. друк. арк. ___ Замовл. № ___. Тираж 300.

Розділ 1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності

 Задача 1

Тема. Оцінка ризику життя людини в навколишньому середовищі.

Мета. Засвоїти методику визначення допустимого ризику від небезпечних чинників в житті людини за допомогою методу експертних оцінок.

     Завдання. На підставі опитування експертів виконати якісне ранжирування небезпечних чинників в житті людини і визначити найбільш вагомий чинник ризику життя людини.

Розглянути оцінку небезпечності життя людини в Україні за 25-ма чинниками, наведеними в табл.1.1 [4]. Пропонується наступна шкала оцінювання: за вибором експерта (студента) найнебезпечніший чинник оцінюють у 25 балів, далі – 24, 23, 22 і до останнього, який приймають найменш небезпечним – у 1 бал.

Якісне ранжування чинників виконати за результатами опитування експертів (табл.1.1.). Найбільш значному відповідає найменше значення суми рангів, що визначається формулою:

                         ,                                                          (1.1)

де S_ij – сума рангів, що назначаються m експертами для j-ого чинника;         R_ij – ранг оцінки, що проставляється і-им експертом для j-ого чинника.

Достовірність ранжування оцінюється коефіцієнтом конкордації Кендалла [2]:

                ,                            (1.2)

де w – коефіцієнт конкордації;

d_j – відхилення суми рангів оцінок, яку отримали j-м чинником від середньоарифметичної суми рангів оцінок, які отримали за всіма чинниками;

n – кількість чинників;

T_j – показник оцінок, які пов’язані рангами оцінок i-го експерта.

Значення  d_j визначається формулами

                       d_j = S_j – M[S_j]                                                                  (1.3)

                        ,                                                            (1.4)

Значення коефіцієнта конкордації w  для даних табл.1.1.дорівнює 0,85. T_j  при цьому приймається рівним нулю внаслідок відмінностей всіх n рангів, що призначені і-м експертом. Думка експертів вважається узгодженою, якщо значення w знаходиться в інтервалі   [1].

Визначення ваги фактора виконується математичним моделюванням з використанням залежності [1]

                   ,                                                                  (1.5)

де  – вага чинника;

      – номер чинника в послідовності, що ранжується.

Таблиця 1.1. - Результати опитування експертів, ранжування і визначення ваги                     небезпечних чинників

За даними стовпців 13 і 14 табл.1.1 визначити найбільш небезпечні для життя людини чинники. До них відносяться чинники, які мають найбільше значення параметрів ранжування і вагомості. Дати висновки про роботу.

Розділ 2. Природне середовище як критерій безпеки

життєдіяльності

 Задача 2

Тема. Небезпека забруднення атмосфери аерозолями.

Мета. Оцінити небезпеку антропогенного забруднення атмосфери аерозолями.

    Завдання. Визначити відносну частку площі легень людини, яку можуть вкрити частинки диму від паління сигарет протягом t років.

Вихідні дані для розрахунку[4] :                                     

- кількість років t, протягом яких людина вживає сигарети;

- маса смоли М, яка утворюється при спалюванні однієї сигарети, кг;

    - кількість сигарет L, що випалюється однією людиною за один день, 1/добу;

- середній розмір частинок диму радіусом r, r = 0,1 · 10^-6м;

- середня площа легень окремої людини S₁,  S₁ = 125м².

Визначаємо кількість сферичної частинок смоли радіусом r, які утворюються при спалюванні однієї сигарети  ,                     (2.1)

де  – кількість сферичних часток радіусом r;

m – маса однієї частинки диму радіусом r, кг;

 – густина смоли,  кг/м³.

Кількість сигарет, які курець випалює протягом t років обчислюємо за формулою

                     n_c = 365·L· t                                                                    (2.2)

де n_c – кількість сигарет, які курець випалює за t років.

Кількість частинок смоли, що осідають у легенях, визначається за формулою

,                           (2.3)

де  – кількість частинок смоли, які осідають у легенях;

k₁  – коефіцієнт, який враховує частку диму, що потрапляє в легені та залишається в них, k₁=0,1;

k₂ – коефіцієнт, що враховує частку диму, який , потрапивши в легені, з часом розсмоктується, k₂=0,5.

Площа покриття легень частинками диму розраховується за формулою

, м²                                     (2.4)

де S₂  – площа покриття легень частинками диму, м².

Частка легень, яка вкрита частинками диму,  дорівнює

,                                (2.5)

де P – частка легень, яка вкрита частинками диму, %.

Варіанти індивідуальних завдань наведені в табл.2.1.

                                                                                                                   Таблиця 2.1. -  Варіанти індивідуальних завдань

Розділ 3. Техногенне середовище і його небезпечні

та шкідливі чинники

Задача 3

Тема. Забезпечення безпеки під час роботи зі шкідливими речовинами.

Мета. Проаналізувати відомі заходи та засоби безпеки при роботі зі шкідливими речовинами у виробничої лабораторії і визначити найбільш надійні.

Приклад. Дати оцінку можливості виникнення мікромеркуалізму (хронічного отруєння ртуттю при дії незначних концентрацій пари ртуті), якщо випадково було розбито медичний термометр і вилита ртуть, яку не зібрали[4] .

Вихідні дані для розрахунку:

    - гранично допустима концентрація – 0,01 мг/м³ (клас небезпеки 1);

           - швидкість випаровування зі свіжої поверхні при температурі 20ºС і спокійному повітрі - 0,55·10^-2мг/ (м²с);

    - леткість – 14,3 мг/м³.

З довідкових даних видно, що леткість перевищує ГДК і отруєння

можливе.

     Для уточнення умов аналізу приймемо, що :

- об’єм кімнати V_к = 36м³ (3м · 4м · 3м);

- об’єм ртуті, вилитої з розбитого термометра V_р =0,4 см³.

( Ø = 0,5 см , h = 2см).

Площу випаровування окремих кульок ртуті, яка розбилась при падінні,

визначаємо за формулою

         ,                                                              (3.1)

де n – кількість кульок.

Для початку обчислюємо площу випаровування, припустивши, що утворилась одна кулька ртуті

   .                                 (3.2)

Розраховуємо час, протягом якого в кімнаті концентрація ртуті досягне ГДК, за формулою

                 ,                                                                        (3.3)

де V – об’ємприміщення, м³;

 C – концентрація речовини у повітрі, мг/м³;

 S – площа плями рідини, м²;

 W – швидкість випаровування рідини, мг/(м²·с).

Якщо в приміщенні повністю відсутнє провітрювання, то концентрація ртуті досягне граничного значення, яке визначено її леткістю (14,3 мг/м³) і зберігатиметься нескінченно довго. Але в кімнаті завжди є обмін повітря. Якщо повітря в кімнаті обмінюється повністю швидше, ніж за 3 доби, то за таких умов ГДК не буде досягнуто.

Якщо припустити, що при розбитті термометра утворилось, наприклад, 10  однакових кульок і час обміну повітря в кімнаті становить менше 3-х діб, то за таких умов площа випаровування зросте до 5,6 · 10^{-4 м2}, тобто вдвічі. За таких умов час досягнення ГДК зменшиться також удвічі – до 1,5 доби і величина ГДК в кімнаті не установиться, якщо час обміну повітря буде менше, ніж 1,5 доби. Таким чином, чим більше поверхня розлитої ртуті, тим швидше повинен відбуватися обмін повітря в кімнаті, щоб не було досягнуто ГДК.

При обміні повітря з меншою кратністю в кімнаті установлюється концентрація ртуті, що перевищує ГДК. За таких умов можливість виникнення мікромеркуалізму визначається також часом, протягом якого небезпечна концентрація буде зберігатися в кімнаті.

Якщо припустити, що в кімнаті досягається ГДК, то маса ртуті у повітрі обчислюється за формулою

          ,                                                                       (3.4)

При зміні повітря в кімнаті К разів за добу маса ртуті, що виноситься з кімнати, дорівнює:

                                                                                              (3.5)

Маса вилитої ртуті становить:                                                           

                                                                                              (3.6)

Кількість діб, протягом яких у кімнаті буде підтримуватися ГДК, установлюють за формулою:

        ,                                                          (3.7)

При одному обміні повітря за добу:

         діб, або 41,4 років.

Це визначення показує, що небезпечна концентрація може підтримуватися протягом багатьох років, які можна порівнювати з тривалістю життя людини.

Завдання. Визначити можливість виникнення мікромеркуалізму, якщо в кімнаті об’ємом V випадково розбито термометр, ртуть якого об’ємом

V_р = 0,4 см³ не зібрана і розбилась на n кульок. Повітря в кімнаті обмінюється К разів на добу. Густина ртуті ρ =13,6 г/см³.

Варіанти завдань наведені в табл.. 3.1

                                                                                                                    Таблиця 3.1. - Варіанти індивідуальних завдань

Задача 4

Тема. Оцінка небезпек при експлуатації електрообладнання.

Мета. Усвідомити небезпеку проектування електромереж.

Завдання. Визначити матеріал ізоляції електромережі напругою 220 В електропровідника діаметром d при приєднанні до нього електроспоживача потужністю N на t год.

Електрообладнання є джерелом пожежної небезпеки через замикання, перегрівання опорних поверхонь, струмових перевантажень. Останні виникають тому, що старі електричні мережі не розраховані на сучасну  кількість електро-

споживачів. Збільшення потужності електроспоживачів веде до надмірного виділення тепла і перегріву електропровідників, який в свою чергу сприяє погіршенню властивостей ізоляції.

Тепло, що виділяється у провіднику, визначається, згідно закону Джоуля-Ленца, за формулою

                  ,                                                                       (4.1)

де I –  сила струму, А;

 R –  опір провідника, Ом;

 t - час протікання струму, с.

Опір провідника:

                ,                                                            (4.2)

де ρ – питомий опір матеріалу, Ом·м;

 l –  довжина провідника, м;

 d –  його діаметр, м;

 S –  площа поперечного перерізу, м².

Підставив (4.1) в (4.2) одержимо:

               ,                                                                 (4.3)

Кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання тіла від температури T₁ до T₂ визначається відомою формулою

              ,                                                              (4.4)

де  с – питома теплоємність матеріалу провідника, Дж/кг· К;

 m – маса провідника, кг;

Маса провідника:

         ,                                                                        (4.5)

де d – діаметр провідника, м;

 l – його довжина  (м) і γ – густина матеріалу (кг/м³), з якого зроблено провідник.

Підставивши (4.5) в (4.4), матимемо:

          ,                                                          (4.6)

Прирівнявши Q₁ з Q₂ , знаходимо, на скільки градусів максимально може нагрітися провідник:

          .                                                        (4.7)

Оскільки величини ρ, γ, с є постійними величинами, то для електричних провідників із конкретних матеріалів виходить, що

– для мідних провідників,                          (4.8)

– для алюмінієвих провідників,            (4.9)

де N – потужність споживача, Вт;

U – напруга електричної мережі, В;

t - час експлуатації, год.

З формул (4.8 – 4.9) видно, що підвищення температури провідників залежить від їх діаметра (d⁴), потужності (N²), часу експлуатації (t) та матеріалу.

Для мідних провідників ріст температури приблизно вдвічі менше, ніж для алюмінієвих. Крім того, матеріали електроізоляції провідників (табл.4.1) пом’якшуються і втрачають свої властивості при температурі 90 ÷ 110ºС. Багаторазове повторювання цього явища пошкоджує електроізоляцію і може привести до замикання і пожежі (табл. 4.1).

Таблиця 4.1. - Допустимі температури провідників

Зробити висновки після рішення задачі.

Варіанти індивідуальних завдань наведені в табл.4.2.

                                                                                                                              Таблиця 4.2. - Варіанти індивідуальних завдань

Розділ 4. Основи забезпечення безпечної життєдіяльності

Задача 5

Тема. Мікроклімат закритих приміщень.

Мета. Вивчити вплив процесів життєдіяльності людини на параметри мікроклімату закритих приміщень.

Завдання. За критерієм вмісту кисню визначити необхідну кратність обміну повітря в приміщенні об’ємом V, де працює N осіб, виконуючих розумову роботу, для запобігання виникнення явища кисневої недостатності.

Протягом доби людина вдихає приблизно 20-30 м³ повітря. Потреба в кисні в стані спокою становить 25 л/год. Атмосферне повітря містить 21% кисню. Зниження кисню в повітрі до рівня 16-18 % істотно не впливає на людський організм. Зниження до 14 % супроводжується явищами кисневої недостатності. Якщо вміст кисню в повітрі зменшиться до 12 %, то утруднюється дихання. В таких умовах людина напружує легені і дихає частіше; такий стан людина може витримати до 0,5 години. Зниження кількості кисню в повітрі до 9 % становить загрозу для  життя людини [3,4].

Доросла людина в стані спокою робить 16-18 дихальних циклів (тобто вдихів та видихів) за 1 хвилину. При кожному вдиху в легені входить приблизно 300-500 мл повітря, який називається дихальним. Вентиляція легень визначається хвилинним об’ємом дихання, тобто об’ємом повітря, яке вдихається за 1 хвилину (або приблизно рівним йому об’ємом повітря, яке видихається).

Визначаємо необхідний об’єм кисню для N осіб, які займаються розумовою працею,

      ,                                              (5.1)

    де V_Н  – необхідний об’єм кисню для N осіб, м³/год;

N  – кількість працюючих осіб, людини;

v – об’єм повітря, що людина видихає за один видих у стані спокою, м³,

      ;

 n – кількість дихальних циклів у людини в стані спокою за одну хвилину, n_сер = 17 хв^-1;

C_Н – об’єм кисню у повітрі, що вдихається, %; C_Н  = 21 %

 C_В – об’єм кисню у повітрі, що видихається, %; C_В = 14 %

Для подальших розрахунків приймаємо концентрацію кисню у повітрі, що видихається , C_В  не більше 14 %,тобто рівну кисневому голодуванню.

Для відновлення концентрації кисню в приміщенні потрібний об’єм повітря

         ,                                                                          (5.2)

де V_B – об’єм повітря, який необхідний для відновлення концентрації кисню до 21 %, м³.

Тоді кратність об’єму повітря визначається за формулою

        ,                                           (5.3)

де К – кратність об’єму повітря, год^-1;

V – об’єм приміщення, м³.

Наприклад, у приміщенні об’ємом 250 м³ перебувають 20 осіб. Підставивши у формулу (5.3) числові значення величин, визначаємо:

.

Після рішення задачі належить зробити висновки.

Індивідуальні завдання наведені в табл.5.1.

   Таблиця 5.1. - Варіанти індивідуальних завдань

Індивідуальна робота студентів з дисципліни «Безпека життєдіяльності» полягає у виконанні розрахункової роботи, яка виконується окремо кожним студентом під керівництвом викладача.

Оформлення індивідуальної роботи може бути виконано рукописним способом у зошиті або комп’ютерним способом (сторінки формату А4, редактор Microsoft Word, шрифт Times New Roman, розмір 12 або 14, міжрядковий інтервал одинарний).

ВИБІР ВАРІАНТА ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ

ОЦЩ* - останні цифри шифру залікової книжки

Література

1. Глюшинский В.Г. Инженерное прогнозирование.- М.:Энергоиздат., 1982.-

208с.

2. Прогнозирование и планирование качества продукции и технического уровня

производства / Н.Н. Ухов, А.Н. Черкесов, М.Ф. Замятина и др. - Л.: Наука,

1987. - 135с.

3. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності: Нав-

 чальний посібник для студентів вищих закладів освіти України I-IV рівнів

акредитації / За ред..Є.П. Желібо і В.М.Пічі. – Київ: «Каравела»; Львів: «Но-

вий Світ – 2000», 2001. – 320с.

4. Яремко З.М. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник. – Київ: Центр

навчальної літератури, 2005. – 320с.

Зміст

                                                                                               Стор.

Розділ 1. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності. Задача 1 ……… 3

Розділ.2. Природне середовище як критерій безпеки життєді-

      яльності. Задача 2………………………………………………. 5

Розділ 3. Техногенне середовище і його небезпечні та шкідливі

      чинники. Задача 3………………………………………………. 7

                        Задача 4………………………………………………  9

Розділ 4. Основи забезпечення життєдіяльності. Задача 5………………11

     Література …………………………………………………………………..15