Розробити номенклатуру небезпек для спеціальностей ( інженер)

3. Розробити номенклатуру небезпек для спеціальностей ( інженер)

 

Як об'єкт для розгляду обрано науково – вишукувальний інститут у м. Херсон, у якому передбачена приточно-вытяжная вентиляція з механічним і природним спонуканням.

Час роботи з 8 до 18 години

Як теплоносія запропонована вода з параметрами 130/70 C

Висвітлення - люмінесцентне.

Стіни зі звичайної цегли товщиною в 2,5 цегли; R0=1,52 m2K/Ут

Покриття - = 0,45 м; R0=1,75 m2K/Ут; D=4,4; =29,7

Скло - одинарне в дерев'яних плетіннях із внутрішнім затіненням зі світлої тканини, R0=0,17 m2K/Ут

Розрахункові параметри зовнішнього повітря, а також географічна широта і барометричний тиск приймаються у залежності від положення об'єкта будівництва для теплого і холодного періодів року. Вибір розрахункових параметрів зовнішнього повітря робимо відповідно, а саме: для холодного періоду - по параметрах Б, для теплого - по параметрах А.

У перехідний період параметри приймаємо відповідно до п.2.17[1] при температурі 80С и ентальпії І=22,5 кдж/кг.св.

Усі дані зводимо в табл. 1.1

Таблиця 1.1

Розрахункові параметри зовнішнього повітря

Найменування примішення, місто, географічна широта	Період року	Параметр А				Параметр Б				JВ,     м/с	Pd ,     КПа	At , град
		tн,    0C	I,   кДж/кг.св	j,   %	d,   г/ кг.св.	tн,    0C	I,   кДж/кг.св.	j,   %	d,   г/ кг.св.
Аудиторія на 20 чол	Т	21,7	79	70	11					3	99	11
	П					8	22,5	80	5,5	3	99	11
	Х									3	99	11

 

Для вентиляції використовуються припустимі значення параметрів внутрішнього повітря. Вони приймаються в залежності від призначення приміщення і розрахункового періоду року відповідно. У теплий період року температура припливу tпт = tнт (л), tпт =21,7 С, tрз =tпт +3 С=24,7 С

У холодний і перехідний періоди : tп = tрз - t, З, де tрз приймається, tрз=20 С.

Тому що висота приміщення більш 2 метрів, приймаємо t рівним 5 С. tпрхп =20-5=15 С.

Температура повітря, що видаляється з верхньої зони приміщення, визначається по формулі:

tуд = tрз +grad t(H-hрз), де:

tрз - температура повітря в робочій зоні, С.

grad t - перевищення температури на 1 м висоти вище робочої зони, З/м

H - висота приміщення, м; H=7,35м

hрз - висота робочої зони, м; hрз=2м.

grad t - перевищення температури на 1 м висоти вище робочої зони, З/м

H - висота приміщення, м; H=7,35м

hрз - висота робочої зони, м; hрз=2м.

grad t вибирає з таблиці VІІ.2 [3] у залежності від району будівництва.

grad tт = 0,5 С/м

grad tхп = 0,1 С/м

tудт = 24,7+0,5*(7,35-2)=27,38 С

tудхп =20+0,1*(7,35-2)=20,54 С

Результати зводимо в табл.

Таблиця 2.1

Розрахункові параметри внутрішнього повітря

Найменування	Пора року	Допустимі параметри			tн , °С	tуд, °С
		tрз ,°С	jрз, %	J, м/с
Аудиторія на 20 місць	Т	24,7	65	0,5	21,7	27,4
	П	20	65	0,2	15	20,5
	Х	20	65	0,2	15	20,5

У суспільних будинках, зв'язаних з перебуванням людей, до шкідливостей відносяться: надлишкове тепло і волога, вуглекислий газ, виділюваний людьми, а так само тепло від висвітлення і сонячної радіації.

Враховуємо, що в приміщенні знаходяться 20 чоловік: 13 чоловіків і 7 жінок - вони працюють сидячи, тобто займаються легкою роботою. У розрахунку враховуємо повне тепловиділення від людей і визначаємо повне теплопостачання по формулі:

 де:

qм, qж - повне тепловиділення чоловіків і жінок, Ут/чіл;

nм, nж - число чоловіків і жінок у приміщенні.

Теплий період:

tрзт=24,7 С, q=145 Ут/чіл

Qлт=145*13,0+7,0*145*0,85=274,73 Ут

Холодний період:

tрзхп=20 С, q=151 Ут/чіл

Qлхп=151*13,0+7,0*151*0,85=286,15 Ут

Qосв, Ут, визначаємо по формулі:

де,

E - питома освітленість, лк, приймаємо по таблиці 2.3[6]

F - площа освітленої поверхні, м2;

qосв - питомі виділення тепла від висвітлення, Ут/( м2/лк),

 осв - коефіцієнт використання теплоти для висвітлення, приймаємо по [6]

E=300 лк; F=247 м2; qосв=0,55; осв =0, 108Qосв=300*247*0,55*0,108=4402 Ут

Визначаємо як суму теплопостачаньчерез світлові прорізи і покриття в теплий період року.

, Вт

Таблиця 3.1

Теплопостачання через скло

Години	Теплопостачання через скло, Qост, Вт
	Запад	Південь
1	2	3
8-9	56*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1016	(378+91)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=6027
9-10	58*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1052	(193+76)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=3457
10-11	63*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1143	(37+67)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=1336
11-12	(37+67) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=1887	63*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=810
12-13	(193+76) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=4881	58*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=745
13-14	(378+91) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=8510	56*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=720
14-15	(504+114) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11213	55*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=707
15-16	(547+122) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=12138	48*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=617
16-17	(523+115) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11576	43*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=553
17-18	(423+74) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=9018	30*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=900

Складаємо зведену таблицю теплопостачань за рахунок сонячної радіації.

Таблиця 3.2

Зведена таблиця теплопостачаньза рахунок сонячної радіації

Години	Теплопостачання , Вт
	Через покриття	Через скло		Разом
		Запад	Схід
8-9	-1026	1016	6027	6017
9-10	-1387	1052	3457	3122
10-11	-1640	1143	1336	839
11-12	-1768	1887	810	929
12-13	-1768	4881	745	3858
13-14	-1640	8510	720	7590
14-15	-1387	11213	707	10533
15-16	-1026	12138	617	11729
16-17	-587	11576	553	11542
17-18	-353	9018	900	9565

На підставі розрахунку приймаємо максимальне значення теплопостачань за рахунок сонячної радіації, рівне Qср=11729 Вт у період з 16 до 17 годин.

Загальне теплопостачання визначаємо по формулі:

, Ут

У літній період:

Qпт=27478+0+11729=39207 Ут

У перехідний період:

Qпп=28614+4402+0,5*11729=38881 Ут

У зимовий період:

Qпх=28614+4402+0=33016 Ут

Надходження вологи від людей, Wвл, г/ч, визначається по формулі:

, де:

nл - кількість людей, що виконують роботу даної ваги;

wвл - питоме влаговыделение однієї людини, приймаємо по таблиці

Результати розрахунку усіх видів вредностей зводимо в табл.

Таблиця 3.3

Кількість шкідливостей, що виділяється

Найменування приміщення	Період року	Надлишки тепла, DQп, Вт	Надлишки вологи, Wвл, г/ч	Кількість СО2, МСО2, г/ч
Аудиторія на 20 місць	Т	39207	21793	4738
	П	38881	14213	4738
	Х	33016	14213	4738

Для теплого періоду року, tр.з.=24,7 С

wвл=115 г/ч*чіл

Wвлт = 130*115+70*115*0,85=21792,5 г/ч

Для холодного і перехідного періодів року, tр.з.=20 С

wвл=75 г/ч*чіл

Wвлт = 130*75+70*75*0,85=14212,5 г/ч

У приміщення адміністративно-побутових будинків боротьба з пилом здійснюється шляхом запобігання влучення її ззовні і видалення пилу, що утвориться в самих приміщеннях.

Подаваний у приміщеннях приточный повітря очищається в повітряних фільтрах. Оберемо фільтри для очищення приточного повітря.

1. Метою очищення повітря в аудиторії приймаємо захист людей, що там знаходяться, від пилу. Ступінь очищення в цьому випадку дорівнює тр=0,6 0,85

2. Вибираємо клас фільтра - ІІІ, вид фільтра змочений, тип - волокнистий, найменування - осередковий Фяу, що рекомендується повітряне навантаження на вхідний перетин 9000 м3/год

3. Розраховуємо необхідну площу фільтрації:

Fфтр=Ln/q, m2,

де Ln - колличество приточного повітря, м3/год

Fфтр=15634/9000=1.74 м2

4. Визначаємо необхідне колличество осередків:

nя=Fфтр/fя

де fя - площа осередку, 0.22 м2

nя=1.74/0.22=7.9 м2

Приймаємо 9 шт.

5. Знаходимо дійсну площу фільтрації:

Fфд=nя*fя=9*0.22=1.98 м2

6. Визначаємо дійсне повітряне навантаження:

qд=Ln/Fфд=15634/1.98=7896 м3/год

7. Знаючи дійсне повітряне навантаження й обраний тип фільтра, по номограмі 4.3 [4] вибираємо початковий опір:

Pф.ч.=44 Па

8. Опір фільтра при запиленні може збільшуватися в 3 рази і по номограмі 4.4 [4] знаходимо масу уловленого пилу m0, г/м2:

Pф.п.=132 Па;

m0=480 г/м2

9. при m0=480 г/м2 1- оч=0.13 => оч=0.87

 оч > очтр

10. Розрахуємо колличество пилу, що осаджується на 1 м2 площі фільтрації в плині 1 години.

mуд=L*yn* n/fя*nя=15634*5*0.87/1.98=34.35 г/м2ч

11. Розрахуємо переодичность заміни фільтруючої поверхні:

 рег=м0/муд=480/34.35=14 годин

12 Розрахуємо опір фільтра:

Pф= Pф.ч.+ Pф.п.=44+132= 176 Па

4. Дати поняття ризику, прийнятого ризику та визначити ризик

Найбільш розповсюдженою оцінкою небезпек є ризик. У тлумачному слов­нику наводиться таке визначення поняття «ризик»: «Усвідомлена можливість небезпеки». Точнішим, очевидно, слід вважати інше визначення: «Усвідомлена ймовірність небезпеки». В технічних термінах, наприклад, враховуючи, що кількість смертельних випадків в результаті автомобільних аварій у США протя­гом року становить 50 тис, ймовірність загибелі будь-якого з 200 млн. жителів США внаслідок автомобільної аварії протягом року становить:

50 000 смертей/рік: 200 000 000 =2,5x10 смертей: людино/рік

Через те, що наслідком події може бути не лише смерть, вираз індивідуального ризику можна записати в такому більш загальному вигляді:

ризик (наслідок/час) - частота (подія / одиниця часу) х величина (наслідок/подія).

Повертаючись до розглянутого прикладу, якщо кількість автомобільних аварій у США протягом року становить 50 млн., а частота такого наслідку аварії, як смерть людини, дорівнює 10 , то для ризику дістаємо такий вираз: ризик = (50 х 10 аварій/рік) (10 смертей/аварій) = 50 000 смертей/рік

З розглянутого прикладу випливає, що кількісно ризик виражається в різних одиницях. У зазначеному прикладі, наприклад, ризик виражається і в кількості смертей за рік у розрахунку на одну людину, і в кількості смертей за рік у розра­хунку на 200 млн. людей (усе населення США).

Громадський ризик імовірних збитків майна внаслідок автомобільних аварій:

ризик (збитки/час) = частота (аварій/одиниця часу, х величина (збитки/аварій)

Імовірнісна оцінка 2,5 х 10 смертей / людино-рік означає, що якби усі гро­мадяни США мали рівні шанси загинути в автомобільній аварії, то, при умові відсутності інших можливих причин смерті, все населення країни загинуло б в автомобільних аваріях протягом 4 тис. років.

Це міркування неточне, бо виходить з того, що при кратному повторенні дослідів випадкова подія, ймовірність настання якої дорівнює 1/к, обов'язково відбудеться один раз. У той же час очевидно, що це не так, оскільки з імовірністю, яка дорівнює (1 - 1/к) , ця подія може й не відбутись в жодному з к дослідів. Твердження такого типу справедливі тільки стосовно великих груп об'єктів, у даному випадку - людей. Будь-який водій може сказати: «Все це не має для мене ніякого значення, я можу загинути в автомобільній аварії сьогодні ж». І він при цьому буде правий.

Слід зазначити, що інтерпретація добутої оцінки ризику може призвести до цілком різних наслідків. Наприклад, рівень ризику в 0,1 смертей за рік сто­совно залізничних аварій може означати як загибель 100 людей в одній аварії через кожні 1000 років, так і загибель однієї людини через кожні 10 років. У цілому громадськість ігнорує аварії, які супроводжуються загибеллю оди­ниць, тоді як потенційна можливість аварій, що супроводжуються загибел­лю сотень людей, привертає більшу увагу громадськості. Метод дослідження ризику, описаний вище, випливає з класичної концепції повторності подій і їхніх відносних частот. Якщо ж дослідження ризику показує, що атомний реактор, який проектується в процесі експлуатації, створює рівень ризику, що дорівнює 10'⁶ смертей за рік, то треба ясно розуміти, що в цьому разі про повторність події не може й бути мови, а сама розглянута ситуація належить до категорії «рідкісних подій», до яких не можна застосовувати класичний статистичний імовірнісний підхід.

Методологія дослідження ризику

Попередній аналіз аварій (фаза І)

Метою цієї фази дослідження ризику є визначення системи і виявлення можливості аварій. Єдиним засобом до розуміння причин та умов виникнення аварій є інженерний здоровий глузд і детальний аналіз умов довкілля, самого процесу й необхідного обладнання. Фундаментальними щодо цього є знання з токсичності матеріалів. їх реактивності, стійкості до корозії, вибухонебезпечності та займистості, а також знання нормативних і чинних документів з проблеми за­безпечення безпеки.

Досить часто реалізація фази І дослідження ризику важить більше, ніж про­сто попереднє виявлення елементів системи та подій, які можуть бути причиною аварії. Якщо аналіз, який визначається фазою І дослідження ризику, розширити в напрямі більш формального (кількісного) опису досліджуваної системи з вклю­ченням до розгляду послідовності подій, за допомогою яких здійснюється перехід аварії у катастрофу, а також заходів для усунення причин і наслідків катастрофи (як і власне можливі наслідки катастрофи), то таке дослідження є попереднім аналізом аварій. В аерокосмічній промисловості, наприклад, після виявлення аварій їх класифікують відповідно до характеру їхніх наслідків. Типова класифікаційна шкала має такий вигляд:

Клас І - безпечні. До цього класу належать помилки персоналу, недоробки в проекті або порушення в роботі окремих вузлів, які не призводять до істотних і и фушень системи в цілому, людських жертв і пошкодження обладнання.

Клас II - граничні. До цього класу належать помилки персоналу, недоробки в проекті або порушення в роботі окремих вузлів, які хоч і призводять до істотних порушень у роботі системи в цілому, однак піддаються виправленню без людсь­ких жертв і завдання істотних збитків обладнанню.

Клас III- критичні. До цього класу належать помилки персоналу, недоробки і» проекті або порушення в роботі окремих вузлів, які порушують роботу системи в цілому, призводять до пошкодження обладнання або до таких аварій, що потре­бують прийняття негайних дій для врятування людей та обладнання.

Клас IV - катастрофічні. До цього класу належать такі помилки персоналу, недоробки в проекті або порушення в роботі окремих вузлів, які істотно порушу­ють роботу системи в цілому, що призводить до руйнування обладнання, травм і навіть людських жертв.

Загалом, фаза І дослідження ризику - попередній аналіз аварій - являє собою першу спробу визначення стану технічних засобів системи і подій, який може призвести до аварій системи ще на стадії ескізного проектування.

Визначення послідовності негативних подій (дерево подій, дерево помилок) - фаза II

Е. Дж. Хенлі та X. Кумамото, як приклад, розглядають роботу з дослідження безпеки реактора \¥А5НІ400. Результати фази І дослідження безпеки показують, що критичною підсистемою, джерелом потенційної небезпеки радіоактивного викиду в довкілля є система охолодження реактора. Так що фаза II дослідження ризику починається з простеження можливих послідовностей подій, які наста­ють після розриву трубопроводу. Методика, яка ґрунтується на використанні де­рева помилок, забезпечує визначення ланцюжка збоїв обладнання й по­милок оператора, що може привести до «головної події», в нашому випадку відсутності холодоагенту в системі охолодження. Використання дерева помилок дає змогу визначати такі показники, як коефіцієнт неготовності та ймовірності відмови технічних систем, які дістають в результаті спеціальних випробувань або узагальнення досвіду експлуатації. Побудова дерева подій здійснюється на основі прямих та зворотних логічних міркувань, тобто індуктивним та дедуктивним ме­тодом.

Аналіз можливих наслідків - фаза III

Для розглянутого прикладу дослідження безпеки реактора на цій заключній фазі дослідження ризику необхідно:

1. Визначити кількість токсичних речовин або енергії, що розсіюються у
і навколишнє середовище, для кожного можливого шляху розвитку аварійних подій.

2. Простежити шляхи поширення летальних токсинів, ударної хвилі, фронту
пожеж тощо.

3. Виконати оцінку майнових збитків і шкоди здоров'ю людей в результаті
можливих аварій.