Конструкция кабельных ЛЭП. Способ прокладки. Защита от механических повреждений. Защита от механического травмирования
Применяемые материалы. Для защиты кабелей от механических повреждений над слоем засыпки укладывают железобетонные плиты или глиняный обыкновенный кирпич, так же применяются защитно-сигнальные листы из полимерных материалов типа ЛПЗС, ленты типа ЛЗС (лента защитно-сигнальная) и ЛС (лента сигнальная).
Рисунок. Защита кабелей от механических повреждений: а – ж/б плиты; б – с помощью глиняного кирпича; в – с помощью ЛПЗС.
Сигнальная лента представляет собой полиэтиленовую пленку, яркого цвета (красный, желтый или оранжевый) с предупреждающей надписью.
Лента защитно-сигнальная изготавливается из полиэтилена высокого давления толщиной 3,5-5 мм и также имеет яркий цвет и предупреждающую надпись. ЛЗС дополнительно может армироваться стекловолокном.
Рисунок. Защита кабелей от механических повреждений: а – защитно-сигнальная лента; б – сигнальная лента.
Применение силикатного, а также глиняного пустотелого или дырчатого кирпича для защиты кабельных линий запрещено.
Область применения. На кабельных линиях 35 кВ и выше используются только ж/б плиты толщиной не менее 50 мм, причем кабели защищаются ими на всем протяжении линии. На кабельных линиях до 35 кВ кроме ж/б плит используется глиняный обыкновенный кирпич.
Сигнальные ленты применяются на кабельных линиях до 20 кВ при прокладке в одной траншее не более двух кабелей. В тоже время применение сигнальных лент не допускается в следующих случаях:
- для кабельных линий выше 1 кВ питающих электроприемники I категории;
- в местах пересечений кабельных линий с инженерными коммуникациями по 2 м в каждую сторону от пересекаемой коммуникации;
- над кабельными муфтами на расстоянии по 2 м в каждую сторону от муфты;
- на подходах линий к распределительным устройствам и подстанциям в радиусе 5 м.
Следует отметить, что в Белорусской энергосистеме расширена область применения защитно-сигнальных лент . В соответствии с Указаниями Белэнерго ЛЗС может применяться в любых типах почв, для защиты от механических повреждений и обозначения кабельных линий до 35 кВ включительно, в том числе:
- для кабельных линий питающих электроприемники I категории;
- для прокладки над кабельными муфтами;
- на подходах кабельных линий к распределительным устройствам и подстанциям в радиусе 5 м.
При прокладке кабелей на глубине 1-1,2 м кабели 20 кВ и ниже (кроме кабелей городских электросетей) допускается не защищать от механических повреждений. Так же допускается не защищать кабели до 1 кВ на участках, где механические повреждения маловероятны (например, в местах с асфальтовым покрытием улиц и т.п.).
Монтаж. Сигнальная и защитно-сигнальная ленты укладываются в траншее над кабелями на расстоянии 250 мм от их наружных покровов. Сверху лента засыпается слоем не менее 100 мм песка или мелкой земли, не содержащей камней и строительного мусора.
Рисунок. Схема укладки сигнальной (защитно-сигнальной) ленты в траншее: 1 – сигнальная (защитно-сигнальная) лента; 2 – подушка (мелкая просеянная земля или песок); 3 – кабель.
При прокладке в траншее одного кабеля лента укладывается по оси кабеля, при большем количестве кабелей – края ленты должны выступать за крайние кабели не менее чем на 50 мм. При укладке по ширине траншеи более одной ленты – смежные ленты прокладываться с нахлестом шириной не менее 50 мм.
Рисунок. Укладка защитно-сигнальной ленты
Схема укладки кирпича и железобетонных плит в траншее, а также количество необходимого для защиты кирпича и плит зависит от типа траншеи (ее габаритов).
Таблица - Схема укладки кирпича в траншее
| Тип траншеи | Ширина дна траншеи, мм | Количество кирпича на 100 м траншеи, шт | Схема укладки кирпича |
| Т1 | 200 | 400 |  |
| Т2 | 300 | 834 |  |
| Т10 | |||
| Т3 | 400 | 1234 |  |
| Т4 | 500 | 1668 |  |
| Т11 | |||
| Т5 | 600 | ||
| Т12 | |||
| Т6 | 700 | 2068 |  |
| Т7 | 800 | 2502 |  |
| Т13 | |||
| Т8 | 900 | 2902 |  |
| Т14 | |||
| Т9 | 1000 | 3336 |  |
| Т15 |
Таблица - Схема укладки железобетонных плит в траншее
| Тип траншеи | Ширина дна траншеи, мм | Количество плит на 100 м траншеи, шт | Схема укладки ж/б плит | ||
| при размере плиты, мм | |||||
| 250х500 | 400х600 | 550х900 | |||
| Т2 | 300 | 200 | - | - | |
| Т10 | |||||
| Т3 | 400 | - | 167 | - | |
| Т4 | 500 | 400 | - | - | |
| Т11 | |||||
| Т5 | 600 | - | 250 | - | |
| Т12 | |||||
| Т6 | 700 | ||||
| Т7 | 800 | 600 | - | - | |
| Т13 | |||||
| Т8 | 900 | - | - | 182 | |
| Т14 | |||||
| Т9 | 1000 | ||||
| Т15 | |||||
Для защиты человека от механического травмирования применяют два основных способа: обеспечение недоступности человека в опасные зоны и применение устройств, защищающих человека от опасного фактора. Средства защиты от механического травмирования подразделяются на коллективные (СКЗ) и индивидуальные (СИЗ). СКЗ делятся на оградительные, предохранительные, тормозные устройства, устройства автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления, знаки безопасности.
Оградительные устройства
предназначены для предотвращения случайного попадания человека в опасную зону.
Предохранительные устройства
предназначены для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от нормального режима работы или при попадании человека в опасную зону. Они подразделяются на блокирующие и ограничительные.
2. Защита от поражения электрическим током
Поражение человека электрическим током возможно лишь при замыкании электрической цепи через его тело или, иначе говоря, при прикосновении человека к сети не менее чем в двух точках. Это происходит: при двухфазном включении в сеть; при однофазном включении в сеть или при контакте с токоведущими частями оборудования (клеммы, шины и т. п.); при контакте с нетоковедущими частями оборудования (корпус станка, кассовый аппарат и т. п.), случайно оказавшимися под напряжением из-за нарушения изоляции проводов (аварийный режим); при возникновении напряжения шага.
Снизить ток можно либо за счет снижения напряжения прикосновения
, либо за счет увеличения сопротивления тела человека, например при применении СИЗ
Напряжением шага
называют напряжение между двумя точками, на которых одновременно стоит человек. Это возникает при падении оголенного провода на землю, при подходе к заземлителю в режиме отекания через него тока и т. п.
Классификация помещений по опасности поражения током.
Все помещения подразделяются по степени опасности на три класса: без повышенной опасности, повышенной опасности, особо опасные.
Помещения без повышенной опасности
– это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.
Помещения повышенной опасности
характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность: сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 70 %; такие помещения называют сырыми; высокой температуры, когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает + 30°С; такие помещения называются жаркими; токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью; токопроводящих полов - металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.; возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
Помещения особо опасные
характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность: особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми; химически активной или органической среды, т. е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой; одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Особо опасными помещениями
является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. и. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.
Применение малых напряжений
. Малое напряжение - это напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения человека электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В. На практике применение очень малых напряжений ограничено шахтерскими лампами (2,5 В) и некоторыми бытовыми приборами (карманными фонарями, игрушками и т. п.). На производстве применяют напряжения 12 и 36 В. В помещениях с повышенной опасностью для переносных электрических устройств рекомендуется применять напряжение 36 В. В особо опасных помещениях ручной электроинструмент питается напряжением 36 В, а ручные электролампы - 12 В. Эти напряжения не обеспечивают полной безопасности, а лишь существенно снижают опасность поражения электрическим током.
Напряжения 12, 36 и 42 В применяют в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для использования ручного электрофицированного инструмента, ручных переносных ламп и ламп местного освещения.
Электрическое разделение сети.
Разветвленная электрическая сеть большой протяженности имеет значительную электрическую емкость. В этом случае даже прикосновение к одной фазе является очень опасным. Если сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать небольшой емкостью и высоким сопротивлением изоляции, то опасность поражения резко снижается. Обычно электрическое разделение сетей осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через разделительные трансформаторы.
Контроль и профилактика поврежденной изоляции
- важнейший элемент обеспечения электробезопасности. При вводе в эксплуатацию новых и вышедших из ремонта электроустановок проводятся приемосдаточные испытания с контролем сопротивления изоляции.
Защита от прикосновения к токоведущим частям установок.
Прикосновение к токоведущим частям всегда опасно даже в сетях до 1000 В и с хорошей изоляцией фаз. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям необходимо обеспечить их недоступность.
Защитное заземление.
Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоко-ведущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.
Заземляющее устройство
- это совокупность заземлителя - металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих корпус электроустановки с заземлителем. Заземляющие устройства бывают двух типов: выносное или сосредоточенное и контурное или распределенное.
Зануление.
Занулением
называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нето-коведущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяют в четырехпроводных сетях с напряжением до 1000 Вис глухозаземленной нейтралью.
Нулевым защитным проводником
называется проводник, соединяющий зануляемые части установки с заземленной нейтралью источника тока (генератора, трансформатора) или с нулевым рабочим проводником, который в свою очередь соединен с нейтралью источника тока.
Устройства защитного отключения (УЗО)
- это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека электрическим током.
К СИЗ
от поражения электрическим током относятся изолирующие средства, которые делятся на основные и дополнительные. Первые выдерживают длительное время действия напряжения, вторые - нет. В сетях с напряжением до 1000 В к основным СИЗ относятся: изолирующие штанги, изолирующие электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения; свыше 1000 В - изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения. К дополнительным СИЗ
относятся: в сетях с напряжением до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки; свыше 1000 В-диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки. СИЗ должны иметь маркировку с указанием напряжения, на которое они рассчитаны, их изолирующие свойства подлежат периодической проверке в установленные сроки.
3. Защита от статического электричества
Для защиты от статического электричества используют метод, исключающий или уменьшающий образование зарядов статического электричества, и метод, устраняющий заряды.
Метод устранения зарядов.
Основным приемом для устранения зарядов является заземление электропроводных частей технологического оборудования для отвода в землю образующихся зарядов статического электричества. Для этой цели можно использовать обычное защитное заземление, предназначенное для защиты от поражения электрическим током.
Эффективным способом снижения электризации материалов и оборудования
на производстве является применение нейтрализаторов статического электричества, создающих вблизи наэлектролизованных поверхностей положительные и отрицательные ионы.
4. Защита от энергетических воздействий
Защита от энергетических воздействий осуществляется тремя основными методами: ограничением времени пребывания человека в зоне действия физического поля, его удалением от источника поля и применением средств защиты, из которых наиболее распространены экраны. Эффективность экранирования принято выражать в децибелах (ДБ).
Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты.
Снижение виброактивности машин
достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.
Отстройка от резонансных частот
заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с (например установкой ребер жесткости) или изменения массы т системы (например путем закрепления на машине дополнительных масс).
Вибродемпфирование
- это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция.
Виброгашение
(увеличение массы системы т) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент.
Повышение жесткости
системы (увеличение с), например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.
Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объ
екту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют вибро-изолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания.
Для защиты от шума применяют следующие методы: снижение звуковой мощности источника шума; размещение источника шума относительно рабочих мест и населенных зон с учетом направленности излучения звуковой энергии; акустическая обработка помещений; звукоизоляция; применение глушителей шума; применение средств индивидуальной защиты.
К СИЗ от шума относят ушные вкладыши, наушники и шлемы.
3. Защита от электромагнитных полей и излучений
Для защиты от электромагнитных полей и излучений применяют следующие методы и средства: уменьшение мощности излучения непосредственно в его источнике, в частности за счет применения поглотителей электромагнитной энергии; увеличение расстояния от источника излучения; подъем излучателей и диаграмм направленности излучения; блокирование излучения или снижение его мощности для сканирующих излучателей (вращающихся антенн) в секторе, в котором находится защищаемый объект (населенная зона, рабочее место); экранирование излучения; применение средств индивидуальной защиты.
Экранируют либо источники излучения, либо зоны, где может находиться человек. Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолирующими излучающее устройство или защищаемый объект) или незамкнутыми, различной формы и размеров, выполненными из сплошных, перфорированных, сотовых или сетчатых материалов.
Экраны частично отражают и частично поглощают электромагнитную энергию. По степени отражения и поглощения их условно разделяют на отражающие и поглощающие. Отражающие экраны выполняют из хорошо проводящих материалов, например стали, меди, алюминия толщиной не менее 0,5 мм. Толщина назначается из конструктивных и прочностных соображений.
Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих материалов. Естественных материалов с хорошей радиопоглощающей способностью нет, поэтому их выполняют с помощью различных конструктивных приемов и введением различных поглощающих добавок в основу.
К СИЗ
, которые применят для защиты от электромагнитных излучений, относят радиозащитные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски и т. д.
4. Защита от ионизирующих излучений
Для защиты от ионизирующих излучений необходимо увеличивать расстояние от источника излучения, экранировать излучения с помощью экранов и биологических защит; применять СИЗ
.
Для снижения уровня излучения до допустимых величин между источником излучения и защищаемым объектом (человеком) устанавливают экраны. Для выбора типа и материала экрана, его толщины используют данные по кратности ослабления излучений различных радионуклидов и энергий, представленные в виде таблиц или графических зависимостей.
Выбор материала защитного экрана определяется видом и энергией излучения.
5. Защита при эксплуатации ПЭВМ
Длительная работа на ПЭВМ может отрицательно воздействовать на здоровье человека. ПЭВМ и, прежде всего монитор ПК (персонального компьютера), является источником электростатического поля; слабых электромагнитных излучений в низкочастотном и высокочастотном диапазонах (2 Гц…400 кГц); рентгеновского излучения; ультрафиолетового излучения; инфракрасного излучения; излучения видимого диапазона.
Безопасные уровни излучений регламентируются нормами Госком-санэпидемнадзора «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам и ПЭВМ и организация работ. Санитарные нормы и правила. 1996».
В настоящее время большинство мониторов имеют маркировку Low Radition (низкое излучение).
Разработана технология защиты от электростатических, переменных электрической и магнитной составляющих ЭМИ путем нанесения электропроводных покрытий на внутреннюю поверхность корпуса монитора и его заземления, встраивания в дисплей оптического защитного фильтра, защищающего от излучений со стороны экрана.
Для мониторов устаревших конструкций, которые не соответствуют по уровню излучений современным требованиям безопасности и еще не сняты с эксплуатации, рекомендуется применять защитные фильтры (ЗФ), предназначенные для установки на экран.
При работе на ПК весьма важна организация работы. Помещение, в котором находятся ПК, должно быть просторным и хорошо проветриваемым. Минимальная площадь на один компьютер - 6 м 2 , минимальный объем - 20 м 2 .
Очень важна правильная организация освещения в помещении.
5. Защита атмосферы от вредных выбросов
Цель защиты атмосферы от вредных выбросов и выделений сводится к обеспечению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны и приземном слое атмосферы равным или менее ПДК.
Цель достигается применением следующих методов и средств: рациональным размещением источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам и рабочим местам; рассеиванием вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в ее приземном слое, удалением вредных выделений от источника образования посредством местной или общеобменной вытяжной вентиляции; применением средств очистки воздуха от вредных веществ; применением СИЗ.
Системы очистки.
Основными параметрами систем очистки воздуха (газа) являются эффективность и гидравлическое сопротивление. Эффективность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппарата, а гидравлическое сопротивление - затраты энергии на пропуск очищаемых газов через аппараты. Чем выше эффективность и меньше гидравлическое сопротивление, тем лучше.
Номенклатура существующих газоочистных аппаратов значительна, а их технические возможности позволяют обеспечивать высокие степени очистки отходящих газов практически по всем веществам. Для очистки отходящих газов от пыли имеется широкий выбор аппаратов, которые можно разделить на две большие группы: сухие и мокрые (скрубберы), орошаемые водой.
Пылеуловители сухого типа.
Широкое распространение получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные.
Существует много различных типов циклонов, но наибольшее распространение получили циклоны типов ЦН и СК-ЦН (СК-сажевые конические), с помощью которых можно решить большинство задач по пылеулавливанию.
В технике пылеулавливания широко применяют фильтры
, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания крупных и мелких частиц. Процесс очистки заключается в пропускании очищаемого газа через пористую перегородку или слой пористого материала. Перегородка работает как сито, не пропуская частицы с размером, большим диаметра пор. Частицы же меньшего размера проникают внутрь перегородки и задерживаются там за счет инерционных, электрических и диффузионных механизмов улавливания, некоторые просто заклиниваются в искривленных и разветвленных поровых каналах. По типу фильтровального материала фильтры разделяются на тканевые, волокнистые и зернистые.
Пылеуловители мокрого типа.
Их целесообразно применять для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрывоопасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавливать токсичные газовые примеси и пары. Аппараты мокрого типа называют скрубберами. Номенклатура типов аппаратов разнообразна.
Для удаления из отходящих газов вредных газовых примесей применяют следующие методы: абсорбции, хемосорбции, адсорбции, термического дожигания, каталитической нейтрализации.
Абсорбция
- это явление растворения вредной газовой примеси сорбентом, как правило, водой.
Хемосорбцию
применяют для улавливания газовых примесей, нерастворимых или плохо растворимых в воде. Метод хемосорбции заключается в том, что очищаемый газ орошают растворами реагентов, вступающих в химическую реакцию с вредными примесями с образованием нетоксичных, малолетучих или нерастворимых химических соединений. Этот метод широко используется для улавливания диоксида серы.
Адсорбция
заключается в улавливании поверхностью микропористого адсорбента (активированный уголь, селикагель, цеолиты) молекул вредных веществ. Метод обладает очень высокой эффективностью, но жесткими требованиями к запыленности газа - не более 2…5 мг/м 3 .
Термическое дожигание
- это процесс окисления вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах (900…1200°С). С помощью термического дожигания окисляют токсичный угарный газ до нетоксичного углекислого газа СО.
Каталитическая нейтрализация
достигается применением катализаторов - материалов, которые ускоряют протекание реакций или делают их возможными при значительно более низких температурах (250 – 400 0 С).
В загрязненном воздухе в качестве индивидуальных средств защиты применят респираторы и противогазы.
6. Защита гидросферы от вредных сбросов
Задача очистки вредных сбросов не менее, а даже более сложна и масштабна, чем очистки промышленных выбросов. В отличие от рассеивания выбросов в атмосфере разбавление и снижение концентраций вредных веществ в водоемах происходит хуже, водная среда более ранима и чувствительна к загрязнениям.
Защита гидросферы от вредных сбросов осуществляется применением следующих методов и средств: рациональным размещением источников сбросов и организацией водозабора и водоотвода; разбавлением вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций с применением специально организованных и рассредоточенных выпусков; использованием средств очистки стоков.
С целью стимулирования предприятий к качественной очистке собственных стоков целесообразно организовывать водозабор на технологические нужды ниже по течению реки, чем сброс сточных вод. Если при этом для технологических нужд требуется чистая вода, предприятие будет вынуждено осуществлять высокоэффективную очистку собственных стоков.
Рассредоточенные выпуски стоков осуществляют через трубы, проложенные поперек русла реки, этим увеличивается интенсивность перемешивания и кратность разбавления стоков.
Методы очистки сточных вод можно подразделить на механические, физико-химические и биологические.
Механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц (твердых частиц, частиц жиро-, масло- и нефтепродуктов) осуществляется процеживанием, отстаиванием, обработкой в поле центробежных сил, фильтрованием, флотацией.
Процеживание
применяют для удаления из сточной воды крупных и волокнистых включений.
Отстаивание
основано на свободном оседании (всплытии) примесей с плотностью, большей (меньшей) плотности воды.
Отстойники
применяют для гравитационного выделения из сточных вод более мелких взвешенных частиц или жировых веществ.
Очистка сточных вод в поле центробежных сил
реализуется в гидроциклонах.
Фильтрование
используют для очистки сточных вод от мелкодисперсных примесей как на начальной, так и конечной стадиях очистки.
Флотация
заключается в обволакивании частиц примесей мелкими пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду, и поднятии их на поверхность, где образуется слой пены.
Физико-химические методы очистки
применяют для удаления из сточной воды растворимых примесей (солей тяжелых металлов, цианидов, фторидов и др.), а в ряде случаев и для удаления взвесей. Как правило, физико-химическим методам предшествует стадия очистки от взвешенных веществ. Из физико-химических методов наиболее распространены электрофлотационные, коагуляционне, реагентные, ионообменные и др.
7. Утилизация и захоронение твердых и жидких отходов. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии
По агрегатному состоянию отходы разделяются на твердые и жидкие. По источнику образования на промышленные, образующиеся в процессе производства (металлический лом, стружка, пластмассы, пыль, зола и т. д.), биологические, образующиеся в сельском хозяйстве (птичий помет, отходы животноводства, отходы растениеводства и другие органические отходы), бытовые (в частности осадки коммунально-бытовых стоков), радиоактивные. Кроме того, отходы разделяются на горючие и негорючие, прессуемые и непрессуемые.
Отходы, которые в дальнейшем могут быть использованы в производстве, относятся к вторичным материальным ресурсам.
Важнейшим этапом обращения с отходами является их сбор.
После сбора отходы подвергаются переработке, утилизации и захоронению. Перерабатываются такие отходы, которые могут быть полезны.
Наиболее важным этапом в процессе последующей переработки и использования бытовых отходов является их разделение уже на стадии их сбора в местах образования, т. е. непосредственно в жилых зонах.
Отходы, не подлежащие переработке и дальнейшему использованию в качестве вторичных ресурсов (переработка которых сложна и экономически не выгодна или которые имеются в избытке), подвергаются захоронению на полигонах. Перед захоронением на полигоне отходы с высокой степенью влажности обезвоживаются. Прессуемые отходы целесообразно спрессовывать, а горючие - сжечь с целью снижения их объема и массы. При прессовании объем отходов уменьшается в 2…10 раз, а при сжигании - до 50 раз.
Сжигание в печах на мусоросжигательных заводах получило широкое распространение.
Отходы складируются на полигонах.
Полигоны бывают различного уровня и класса: полигоны предприятий, городские, регионального значения. Полигоны оборудуются для защиты окружающей среды, в местах складирования выполняется гидроизоляция для исключения загрязнения грунтовых вод.
Переработка и захоронение радиоактивных отходов - одна из наиболее сложных проблем. Сбор, переработка и захоронение радиоактивных отходов осуществляется отдельно от других видов отходов. Твердые радиоактивные отходы также целесообразно подвергать прессованию и сжиганию на специальных установках, оборудованных радиационной защитой и высокоэффективной системой очистки вентиляционного воздуха и отходящих газов. При сжигании 85…90 %
Захоронение радиоактивных отходов осуществляют в могильниках в геологических формациях.
Малоотходные и ресурсосберегающие технологии . Радикальное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком внедрении малоотходных технологий. Часто используют понятие «безотходная технология». Это неверный термин, так как безотходных технологий не существует. Под малоотходной технологией понимается такая технология, при которой рационально используются все компоненты сырья и энергии в замкнутом цикле, т. е. минимизируются использование первичных природных ресурсов и образующиеся отходы.
Кабельной называется линия, служащая для передачи электроэнергии и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями. КЛ прокладываются в местах, где сооружение воздушных линий затруднено или неприемлемо из-за стесненной территории, по условиям техники безопасности. Областью применения кабельных линий являются линии внешнего электроснабжения при незначительной удаленности пункта приема электроэнергии от источника питания, а также линии внутреннего электроснабжения на территории промышленных предприятий.
Основные элементы кабеля представлены на рисунке (Трехжильный бронированный кабель с секторными жилами:
1 - алюминиевые или медные токопроводящие жилы; 2 - бумага, пропитанная маслом (фазная изоляция); 3-джутовые заполнители; 4-бумага, пропитанная маслом (поясная изоляция); 5-свинцовая или алюминиевая оболочка; 6 -прослойка из джута; 7-стальная ленточная броня; 8-джутовый покров)
Токоведущие жилы кабеля скручивают из отдельных проволок из отожженной меди или алюминия. У кабелей малого сечения жилы круглые, у кабелей большого сечения - сегментные или секторные. По числу жил различают одно-, двух-, трех- и четырехжильные кабели. Одножильные кабели применяют в сетях постоянного тока и в трехфазных сетях переменного тока напряжением 110 кВ (маслонаполненные кабели); двухжильные - в сетях постоянного тока; трехжильные - в сетях переменного тока напряжением 1 кВ, а четырехпроводные - в сетях напряжением до 1 кВ.
В качестве изоляционных материалов применяют резину, пластмассу и специальную кабельную бумагу. Для резиновой изоляции используют натуральный или синтетический каучук. Для бумажной изоляции целлюлозу
Для прокладки кабельных линий служат специальные кабельные сооружения, в которых размещаются кабели, кабельные муфты, а также маслоподпитывающее оборудование, предназначенное для нормальной работы маслонаполненных кабелей. К кабельным сооружениям относятся кабельные туннели, каналы, короба, блоки, этажи, шахты, кабельные эстакады, галереи, камеры, подпитывающие пункты.
Трасса кабельных линий выбирается наикратчайшей с учетом защиты от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и от повреждения при возникновении электрической дуги в соседнем кабеле.
Внутри производственных помещений предусматривается прокладка кабелей на стальных конструкциях различного исполнения. Кабели большого сечения(А1 -25 мм2 и выше; Си- 16 мм2 и выше) прокладывают непосредственно на конструкциях, а кабели меньшего сечения и контрольные - в лотках - сварных или перфорированных. Такие кабели могут прокладываться в коробах, которые крепят на кабельных конструкциях или на стенах.
Наиболее простой является прокладка кабелей в земляных траншеях. Для защиты от механических повреждений кабели покрывают кирпичом или бетонными плитами. В качестве подушки используют песок или просеянную землю. Глубина прокладки кабеля от поверхности земли должна быть не менее 0,7 м. При прокладке на меньшей глубине кабели закладывают в трубы.
Расстояние силовых кабелей, прокладываемых вдоль различного рода сооружений, должно быть не менее 0,6 м до фундамента зданий; 0,5 м-до трубопровода; 2 м-до теплотрасс.
Прокладка в туннелях надежна и удобна в эксплуатации, но оправдана при большом числе кабелей, идущих в одном направлении. Туннели бывают проходные (2,1 м) и полупроходные (1,5 м), двухстороннего и одностороннего обслуживания (рис. 6.25). Глубина заложения туннеля принимается не менее 0,7 м, а на участках, пересекаемых железной дорогой - 1 м от подошвы рельса.
Кабельные каналы могут быть наружные и внутренние. Железобетонные каналы могут быть подземными с заглублением на 450-750 мм и полуподземными, выступающими на 150-350 мм над технической отметкой; одно- и двустороннего обслуживания. В стенах канала закрепляются монтажные конструкции, на которых укладываются кабели.
Глубина канала от 600 до 1200 мм. Вне зданий каналы должны иметь уклон 1 % в сторону водосборника и засыпаны поверх съемных плит землей.
При наличии химических реагентов, различной почвенной коррозии и блуждающих токов, в районах Крайнего Севера кабели прокладывают на эстакадах и в закрытых галереях (рис. 6.26). Они устанавливаются на отдельных опорах, бывают проходные, непроходные, одно - и двусторонние.
18. Методика технико-экономического сравнения вариантов при выборе схем электроснабжения.
 |
Срок окупаемости затрат
К – капитальные затраты на сооружение элементов схем электрической цепи
Т он =7 лет
Т 0 > Т он К б
Т 0 =1,1÷1,15Т н U
C=C а +С э +С н +С р +С у
C а – амортизационные отчисления
С э – стоимость потерь электрической энергии
С р – стоимость ремонта
С у – величина хоз. Ущерба от недоотпуска электроэнергии
19.
КЗ – аварийный режим возникающий при соединении между фазой и Землёй или нулевым проводом, а также между витками одной фазы генератора, тр-ра, двигателя. КЗ – бывают металлические и через дугу. Длительность существования к-з не велика, обычно 0,05 с
20. Симметричность 3-х ф. системы позволяет рассм. Процессы в одн.фазе и исп. Для этого исп. Схемы в однолинейном изображении. (Схема..) rк и хк – это соответственно суммарные значения активных и индуктивных R, элементов систем эл.сн до точки К.З. При К.З Сопротивления rн и хн шунтируются. R обуславливает возникновение п.п в течении которого полный J К-З будет складываться из 2-х составляющих. Iкз=iп+ia – периодическая и аппериадическая тока КЗ. Периодическая составляющая обусловлена действием ЭДС источника питания по горм.условию, т.е по синусойде в случае питания системы с неогранич. Мощн. Sс=∞ U на зажимах источника питания при К-З в любой точке не меняется, поэтому периодич.сост. имеет неизменённую амплитуду. Аппериодическая составляющая обусловлена возникновением К-З цепи ЭДС самоиндукции. Начальный момент К-З имеет место соотношениям. iп0 + iа0 = iн0 (График__) Отсюда iа0= - (iпо-iно). Максимальное значение iа0 будет иметь место в том случае, когда iно=0. В течении процесса Апериадич. Ток изменяется по экспоненте. Длительность = 0,-0,2 с. Амплитудное значение t=0.01 c имеет max значение, которое назв. Ударным током. Iуд=iпо+iа(t)= 0,01 с. Значение ударного тока определяется: iуд=iпо+iао е -0,01/Та; В случае, когда iпо=iао; iуд=iпо(1+ е -0,01/Та). 1+е -0,01/Та =Куд-ударный коэф.отражает влияние Апериодич.тока на величину уд.тока зависит от соотношения, rк и Хк при rк=>0 Та=>∞; Куд=>2; Тк=>0 Для Куд можно пользоваться выражением 1+е -0,01/Та =Куд либо графиками. В большинстве случаев при К-З на шинах РУ-6кВ. ГПП Та составляет 0,05 с, этому соответствует уд.коэф. 1,8. Это значение можно использовать, когда rк в расчётах принебрегают. Iуд. (мгновенное значение) используется для проверки эл.аппаратов, шин, изоляторов, ячеек КРУ на динамич.стойкость.
21 . Этот расчёт можно произв. В случае от………..
Необходимо определить результирующее Rрез до точки КЗ. Xрез=Хс+∑Хэл. Инд.R источников питания (системы), сумма инд.R элементов цепи К-З. До точки К1 экв.сх имеет вид. (Рис). В большинстве случаев мощность системы неизвестна, определить Хсист. Можно по след.величинам. а) При известных на шинах системы точки К-З. Xс=Uн.ср./√3*I∞=Uн.ср. 2 /Sк (Ом). Uн.ср – среднее номин. U на шинах источника питания. Uн.ср = 1,05 Uн и составляет Uн.ср = 6,3; 10,5; 37; 115; 230 кВ. б) Если известен тип выключателя установленный на РПС через который питается ГПП; Хс=Uн.ср/√3*Iотк.=Uн.ср 2 /Sоткл. Ом. в) При отсутствии каких-либо данных можно принять Хс=0. Таким образом R элементов цепи определяют по след.выражениям: 1) Для 2-х обм.силового тр-ра Sн>630 кВА. Хт=Uк%/100* Uн.ср 2 /Sн. 2) Для 2-х обм. Тр-ра с мощностью до 630 кВА. Zт – полное R обмоток тр-ра. Zт= Uк%/100* Uн.ср 2 /Sн; rт=∆Ркз – потери в меди тр-ра.*Uн.ср 2 /Sн 2 *10 -3 ОМ; Инд.R тр-ра Xтр-ра =√Zт 2 -rт 2 ОМ. 3) Воздушные и кааб.ЛЭП. Хл=Хо – удельное инд.R линии *L; rл=ro*L; ro=1000/ј – удельная проводимость материала проводника = 32 См(Сименс). Для алюминия, а 53 для меди.*S – сечение проводника. 4) токоограничивающие реакторы. Xр=Хр%/100*Uн.р/√3*Iн.р. Как правило система эл.сн. имеет несколько ступеней трансформации при этом R всех видов элементов в том числе X cистемы должны быть приведены к одному базисному U за Uбаз. Принимают Uбаз., такой ступени трансформации, на которей находится точка КЗ. Uб=Uн.ср. Приведение производится след.образом. Хэл.б=Хэл*Uб 2 /Uн.ср 2 – ср.номин.U где находятся эл-ты. Установившийся ток К-З определится. I II =Int=I∞=Uб/√3*Хрез.б. Мощность К-З определится, как Sк=√3*I∞*Uн.ср. МВА. Если учитывается акт. R элемента, то ток К-З определяется через Z рез.базисное: Ударный ток iуд=Куд*√2*I II ; Куд = f(Та)=f(Х∑/r∑)
Для защиты от механического травмирования
применяют следующие способы:
- недоступность для человека опасных объектов;
- применение устройств, защищающих человека от
опасного объекта;
- применение средств индивидуальной защиты.
Существует много способов обеспечить защиту машин,
механизмов, инструмента. Тип работы,
размер или форма обрабатываемого материала, метод обработки, расположение
рабочего участка, производственные требования и ограничения помогают определить
подходящий для данного оборудования и инструмента способ защиты.
Защитные устройства должны удовлетворять следующим
минимальным общим требованиям:
1) предотвращать контакт.
Защитное
устройство должно предотвращать контакт рук или других частей тела человека или
его одежды с опасными движущимися частями машины, не позволять человеку -
оператору машины или другому рабочему - приблизить руки и другие части тела к
опасным движущимся частям;
2) обеспечивать безопасность.
Рабочие не
должны иметь возможность снять или как-то обойти защитное устройство. Защитные устройства
и устройства безопасности должны быть изготовлены из прочных материалов,
выдерживающих условия нормальной эксплуатации. Их следует надежно прикреплять к
машине;
3) закрывать от падающих предметов.
Защитное
устройство должно обеспечить такое положение, при котором ни один предмет не мог
бы попасть в движущие части машины и вывести ее тем самым из строя или
срикошетить от них и нанести кому-нибудь травму;
4) не создавать новых опасностей.
Защитное
устройство не выполнит своего предназначения, если оно само создаст хоть какую-нибудь
опасность: режущую кромку, заусенец или шероховатость поверхности. Края
защитных устройств, например, должны быть так загнуты или закреплены, чтобы не
было острых кромок;
5) не создавать помех.
Защитные устройства,
которые мешают выполнять работу, рабочие могут снять или игнорировать.
Наибольшее применение для защиты от механического
травмирования машин, механизмов, инструмента находят оградительные,
предохранительные, тормозные устройства, устройства автоматического контроля и
сигнализации, дистанционного управления.
Оградительные устройства
предназначены
для предотвращения случайного попадания человека в опасную зону. Они
применяются для изоляции движущихся частей машин, зон обработки станков,
прессов, ударных элементов машин и т. д.
Оградительные устройства могут быть стационарными,
подвижными и переносными.
Оградительные устройства могут быть выполнены в
виде защитных кожухов, дверц, козырьков, барьеров, экранов.
Оградительные устройства изготавливают из металла,
пластмасс, дерева и могут быть как сплошными, так и сетчатыми.
Существует четыре общих типа ограждений (барьеров,
препятствующих входу в опасные зоны).
Стационарные ограждения.
Любое
стационарное заграждение является постоянной частью данной машины и не зависит
от движущихся частей, выполняя свою функцию. Оно может быть выполнено из
листового металла, проволочной сетки, реек, пластмассовых и других материалов,
достаточно прочных для того, чтобы выдерживать любой возможный удар и иметь
долгий срок службы. Стационарные ограждения обычно предпочтительнее всех других
типов ограждений, поскольку они проще и прочнее.
Переносные ограждения используют как временные при
ремонтных и наладочных работах.
Ограждения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать
нагрузки от отлетающих частиц обрабатываемого материала, разрушившегося
обрабатывающего инструмента, от срыва обрабатываемой детали и т. д.
Вход в огражденную опасную зону осуществляется
через дверцы, снабженные устройствами блокировки, останавливающими работу
оборудования при их открытии.
Совмещенные защитные устройства.
Ограждение
снабжено устройством блокировки. Когда ограждение открыто, механизм блокировки
автоматически отключается или разъединяется, и машина не может продолжить свой
цикл или начать новый, пока защитное ограждение не будет поставлено на место.
Тем не менее возвращение на место защитного устройства не влечет за собой
автоматического включения машины. Совмещенные с блокировками ограждения могут
использовать электрическую, механическую, гидравлическую или пневматическую
энергию, а также комбинацию из этих видов энергии.
Регулируемые защитные устройства.
Регулируемые
защитные устройства позволяют достичь гибкости в выборе различных размеров
материалов. Такие устройства используются, например, на ленточной пиле.
Саморегулирующиеся защитные устройства.
Открытие
саморегулирующихся устройств зависит от движения материала. Когда рабочий
продвигает материал в опасную зону, защитное ограждение откидывается, открывая
достаточно большое пространство только для приема материала. После того как
материал снят, ограждение возвращается на первоначальную позицию. Такое
защитное ограждение обеспечивает защиту рабочего, устанавливая барьер между
ними опасной зоной. Используется, в частности, на деревообрабатывающих станках и пилорамах.
Предохранительные (блокирующие) устройства
предназначены
для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от
нормального режима работы или попадания человека в опасную зону.
Предохранительные устройства могут остановить
машину, если рука или любая другая часть тела непредумышленно попала в опасную
зону. Существуют следующие основные типы предохранительных устройств:
устройства обнаружения присутствия и оттягивающие устройства.
Устройства обнаружения присутствия
останавливают машину
или прерывают рабочий цикл или операцию, если рабочий находится в пределах
опасной зоны. По принципу действия устройства могут быть фотоэлектрическими,
электромагнитными (радиочастотными), электромеханическими, радиационными,
механическими. Имеются и другие менее распространенные виды блокирующих
устройств (пневматические, ультразвуковые).
Фотоэлектрическое (оптическое) устройство
присутствия
использует
систему световых источников и органов управления, которые могут прерывать
рабочий цикл машин. Его работа основана на принципе преобразования в
электрический сигнал светового потока, падающего на фотоэлемент. Опасную зону
ограждают световыми лучами. Пересечение человеком, его рукой или ногой
светового луча вызывает изменение фототока и приводит в действие механизмы
защиты или отключения установки. Аналогичные оптические устройства используются
в турникетах метро. Такое устройство следует использовать только на машинах,
которые можно остановить до того, как рабочий достигнет опасной зоны.
Радиочастотное (емкостное) устройство присутствия
использует
радиолуч, который является частью цепи управления. Когда емкостное поле
нарушено, машина останавливается или не включается. Такое устройство следует
использовать только на тех машинах, которые могут останавливаться до того, как
рабочий достигнет опасной зоны. Для этого у машины должно быть фрикционное
сцепление или другое надежное средство остановки.
Электромеханическое устройство
имеет пробный
или контактный стержень, опускающийся на заранее установленное расстояние, с
которого оператор начинает рабочий цикл машины. Если для его полного опускания
на установленное расстояние есть какое-либо препятствие, цепь управления не
начинает рабочий цикл.
Работа радиационного устройства
основана на
применении радиоактивных изотопов. Ионизирующие излучения, направленные от
источника, улавливаются измерительно - командным устройством, управляющим
работой реле. При пересечении опасной зоны измерительно-командное устройство
подает сигнал на реле, которое разрывает электрический контакт и отключает
оборудование. Действие изотопов рассчитано на работу в течение десятков лет, и для
них не требуется специального ухода.
Оттягивающие устройства
являются, по
сути, одной из разновидностей механической блокировки. В оттягивающих
устройствах используется серия проводов, прикрепленных к рукам, запястьям и предплечьям
рабочего. Они применяются, прежде всего, в машинах ударного действия. Например,
на небольшом прессе, когда плунжер находится вверху, рабочий получает допуск к
зоне операции. Как только плунжер начинает опускаться, механическое соединение
автоматически обеспечивает устранение рук рабочего из зоны операции.
Устройства аварийного отключения.
К ним относятся:
органы ручного аварийного выключения, штанги, чувствительные к изменению
давления; устройства аварийного отключения с отключающим стержнем; провода или
кабели аварийного отключения.
Органы ручного аварийного выключения
в виде штанг,
реек и проводов, которые обеспечивают быстрое отключение машины в аварийной
ситуации.
Штанги, чувствительные к изменению давления,
- при нажатии на
них (рабочий падает, теряет равновесие или его затягивает в опасную зону)
машина выключается. Позиция штанги очень важна, поскольку она должна остановить
машину до того, как какая-либо часть тела человека попадет в опасную зону.
Устройства аварийного отключения с отключающим стержнем
работают от
нажатия рукой. Поскольку они должны включаться рабочим во время аварийной
ситуации, их правильное положение очень важно.
Провода или кабели аварийного отключения
располагаются по
периметру или вблизи опасной зоны. Рабочий, для того чтобы остановить машину,
должен иметь возможность дотянуться до провода рукой.
Ворота
являются
передвижными барьерами, защищающими рабочего от опасной технологической зоны
машины. Ворота автоматически закрываются в каждом машинном цикле раньше начала опасной
технологической операции.
Другим применением ворот может быть их
использование в качестве составной части защитной системы по периметру машины,
когда ворота защищают рабочего и тех, кто может находиться поблизости.
Полуавтоматическая подача. При полуавтоматической подаче рабочий использует некий механизм для помещения обрабатываемой заготовки под обрабатывающий инструмент. Рабочему нет необходимости тянуться в опасную зону, т. к. она полностью закрыта.
Автоматический сброс. При автоматическом сбросе может использоваться или давление воздуха, или какое-либо механическое приспособление для того, чтобы снять обработанную заготовку с машины, например из-под пресса. Автоматический сброс может быть связан с операторским пультом управления для того, чтобы не допустить начала новой операции прежде, чем будет завершено снятие очередной заготовки.
Полуавтоматический сброс. Применяется, например, на прессах с механическим приводом. Когда плунжер уходит из зоны прессования, снимающая лапа, которая механически спарена с плунжером, сбрасывает готовую деталь.
Роботы. Роботы являются сложными устройствами, которые подают и снимают материал, собирают части, перемещают предметы или совершают другую работу, которую без них выполнял бы рабочий. Тем самым они уменьшают подверженность рабочего опасности.
Лучше использовать роботы в высокопроизводительных процессах, требующих повторения монотонных операций, где они могут защитить работников от рисков данного производства. Роботы сами могут создавать опасность, и с ними нужно использовать подходящие защитные устройства.
Другие приспособления безопасности. Хотя различные приспособления безопасности не защищают полностью от опасности, связанной с данной машиной, они могут обеспечить рабочим дополнительную защиту.
Предупредительные барьеры. Предупредительные барьеры не предоставляют физическую защиту, они служат только в качестве напоминания рабочему, что он приближается к опасной зоне. Предупредительные барьеры не считаются надежными защитными средствами, когда существует длительная подверженность какой-либо опасности.
Экраны.
Экраны могут использоваться для защиты
от летящих частиц, стружки, осколков и т.д., вылетающих из зоны обработки.
Держатели и прихваты.
Подобный инструмент используется для размещения
и удаления материала. Типичным способом его применения может быть случай, когда
рабочему нужно дотянуться и поправить заготовку, находящуюся в опасной зоне. Для
этого используются разного рода щипцы, клещи, пинцеты и т.д. Эти инструменты не
следует использовать вместо других защитных приспособлений машины, их следует
считать просто дополнением к той защите, которую обеспечивают другие защитные
приспособления.
Рейки и планки для проталкивания материала
могут
использоваться при подаче материала в машину, например механическую пилу. Когда
становится необходимым участие рук в непосредственной близости к полотну пилы,
такая рейка или планка может обеспечить дополнительную безопасность и
предотвратить травму.
Ограничительные предохранительные устройства
- это элементы
механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при
перегрузках. К таким элементам относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие
вал с приводом, фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих
моментах, и т. п. Элементы ограничительных предохранительных устройств делятся
на две группы: элементы с автоматическим восстановлением кинематической цепи,
после того как контролируемый параметр пришел в норму (например, фрикционные
муфты), и элементы с восстановлением кинематической связи путем его замены
(например, штифты и шпонки).
Тормозные устройства
подразделяют по конструктивному
исполнению на колодочные, дисковые, конические и клиновые. В большинстве видов
производственного оборудования используют колодочные и дисковые тормоза.
Примером таких тормозов могут являться тормоза автомобилей. Принцип действия
тормозов производственного оборудования аналогичен. Тормоза могут быть ручные
(ножные), полуавтоматические и автоматические. Ручные приводятся в действие
оператором оборудования, а автоматические - при превышении скорости движения
механизмов машин или выхода за допустимые пределы иных параметров оборудования.
Кроме того, тормоза можно подразделить по назначению на рабочие, резервные,
стояночные и экстренного торможения.
Применение устройств автоматического контроля и сигнализации
- важнейшее
условие безопасной и надежной работы оборудования. Устройства контроля - это
приборы для измерения давлений, температуры, статических и динамических
нагрузок и других параметров, характеризующих работу оборудования и машин.
Эффективность их использования значительно повышается при объединении с
системами сигнализации (звуковыми, световыми, цветовыми, знаковыми или
комбинированными). Устройства автоматического контроля и сигнализации
подразделяют: по назначению - на
информационные, предупреждающие, аварийные; по способу срабатывания - на
автоматические и полуавтоматические.
Для сигнализации должны применяться следующие
цвета:
красный - запрещающий, сигнализирует о
необходимости немедленного вмешательства, указывает устройство, работа которого
представляет опасность;
желтый - предупреждающий, указывает на
приближение одного из параметров к предельным, представляющим опасность
значениям;
зеленый - извещающий о нормальном режиме работы;
синий - сигнализирующий, используется для
технической информации о работе оборудования и т. п.
На автоматизированных линиях красные сигнальные
лампы устанавливают на машинах и оборудовании, которые не контролируются
обслуживающим персоналом; зеленые - на временно не работающем оборудовании.
Видом информативной сигнализации являются
различного рода схемы, указатели, надписи. Последние поясняют назначение отдельных
элементов машин либо указывают допустимые величины нагрузок. Как правило,
надписи делают непосредственно на оборудовании или табло, расположенном в зоне
обслуживания.
Устройства дистанционного управления
наиболее надежно
решают проблему обеспечения безопасности, т. к. позволяют осуществлять управление работой оборудования с участков за
пределами опасной зоны. Устройства дистанционного управления подразделяют: по
конструктивному исполнению - на стационарные и передвижные; по принципу
действия - на механические, электрические, пневматические, гидравлические и
комбинированные.
Знаки безопасности
могут быть предупреждающими,
предписывающими и указательными и отличаются друг от друга цветом и формой. Вид
знаков строго регламентирован государственным стандартом.
Обеспечение безопасности при выполнении работ с
ручным инструментом.
В обеспечении безопасности труда большое
значение имеет организация рабочего места
. При организации рабочего места необходимо
обеспечить:
- удобную конструкцию и правильную расстановку
верстаков - необходим свободный доступ к рабочим местам, а зона вокруг рабочего
места должна быть свободной на расстоянии не менее 1 м;
- рациональную систему расположения на рабочем
месте инструмента, приспособлений и вспомогательных материалов.
Верстак целесообразно устанавливать на подставках,
высота которых подбирается по росту работающего. Верстак должен быть прочным и
устойчивым, его каркас желательно делать металлическим, сварным из уголков и
труб. При планировке рабочего места следует стремиться к сокращению количества
движений. Движения при выполнении работы должны быть короткими и не
утомительными, по возможности равномерно выполняемыми обеими руками. Для
создания таких условий верстак или стол, приспособления, инструмент, детали
должны быть размещены на рабочем месте с учетом следующих правил:
- все предметы, которые берут только правой или
левой рукой, кладут соответственно справа или слева;
- ближе должны лежать предметы, которые требуются
чаще;
- нельзя допускать скученности предметов, их
разбросанности;
- каждый предмет должен иметь свое постоянное
место;
- нельзя класть один предмет на другой.
Для того, чтобы избежать травм, необходимо
руководствоваться следующими правилами обеспечения безопасности:
- при работе с режущими и колющими инструментами
их режущие кромки должны быть направлены в сторону, противоположную телу
работающего, чтобы избежать травмы при срыве инструмента с обрабатываемой
поверхности;
- пальцы рук, удерживающие обрабатываемый предмет,
должны находиться на безопасном удалении от режущих кромок, а сам предмет
должен быть надежно закреплен в тисках или каком-либо другом зажимном
приспособлении;
- на рабочем месте режущие и колющие предметы
должны располагаться на видном месте, а само рабочее место должно быть освобождено
от посторонних и ненужных предметов и инструментов, о которые можно зацепиться
и споткнуться;
- положение тела работающего должно быть
устойчивым, нельзя находиться на неустойчивом и колеблющемся основании;
- при работе с инструментом, имеющим электрический
или какой-либо другой механический привод (электродрели, электропилы,
электрорубанки), нужно быть особенно осторожными строго соблюдать требования
техники безопасности, т. к. механизированный инструмент является источником
тяжелейших травм из-за его высокой скорости, для которой быстрота реакции
человека недостаточна, чтобы в момент аварии вовремя отключить привод;
- рабочий должен быть одет так, чтобы исключить
попадание частей одежды по режущую кромку или на движущие части инструмента
(особенно важно, чтобы рукава одежды были застегнутыми), т. к. в противном
случае рука может быть затянута под режущий инструмент;
- механизированный инструмент включают только
после того, как подготовлено рабочее место, обрабатываемая поверхность, а
человек занял устойчивое положение, после завершения операции обработки
инструмент должен быть отключен;
- при обработке хрупких материалов образуется
факел частиц, вылетающих с высокой скоростью из-под режущего инструмента.
Частицы, обладающие большой кинетической энергией, могут нанести травму,
особенно опасно повреждение глаз. Поэтому, если на инструменте отсутствуют
специальные защитные экраны, лицо человека должно быть защищено маской, глаза -
очками, рабочая одежда должна быть изготовлена из плотного материла;
- при обработке вязкого материала образуется
стружка (особенно опасна металлическая), она наворачивается на вращающийся
инструмент, а затем под действием центробежной силы может отлететь и нанести
травму. Поэтому образующуюся ленточную стружку нужно своевременно удалять с
инструмента, предварительно остановив его.
Ручной инструмент может быть снабжен
дополнительными приспособлениями для повышения безопасности его использования.
ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ
К средствам защиты от механического травмирования относятся предохранительные тормозные, оградительные устройства, средства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности, системы дистанционного управления. Системы дистанционного управления и автоматические сигнализаторы на опасную концентрацию паров, газов, пылей применяют чаще всего во взрывоопасных производствах и производствах с выделением в воздух рабочей зоны токсичных веществ.
Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений. Таким образом, при аварийных режимах (увеличении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, крутящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.
Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.
Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.
Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.
Особенно большое значение этим видам средств защиты придается на рабочих местах агрегатов и машин, не имеющих ограждений, а также там, где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.
Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить, а следовательно, и пустить его в ход (рис.5.6).
Электрическую блокировку применяют на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения. Электромагнитную (радиочастотную) блокировку применяют для предотвращения попадания человека в опасную зону. Если это происходит, высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты электромагнитного реле обесточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромагнитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работает магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле.
Оптическая блокировка находит применение в кузнечно-прессовых и механических цехах машиностроительных заводов. Световой луч, попадающий на фотоэлемент, обеспечивает постоянное протекание тока в обмотке блокировочного электромагнита. Если в момент нажатия педали в рабочей (опасной) зоне штампа окажется рука рабочего, падение светового тока на фотоэлемент прекращается, обмотки блокировочного магнита обесточиваются, его якорь под действием пружины выдвигается и включение пресса педалью становится невозможным.
Электронную (радиационную) блокировку применяют для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах и других видах технологического оборудования, применяемого в машиностроении (рис. 5.7).
Излучение, направленное от источника 5, улавливается трубками Гейгера 1. Они воздействуют на тиратронную лампу 2, от которой приводится в действие контрольное реле 3. Контакты реле либо включают, либо разрывают цепь управления, либо воздействуют на пусковое устройство. Контрольное реле 4 работает при нарушении системы блокировки, когда трубки Гейгера не работают в течение 20 с. Преимуществом блокировки с радиационными датчиками является то, что они позволяют производить бесконтактный контроль, так как не связаны с контролируемой средой. В ряде случаев при работе с агрессивными или взрывоопасными средами в оборудовании, находящемся под большим давлением или имеющем высокую температуру, блокировка с применением радиационных датчиков является единственным средством для обеспечения требуемых условий безопасности.
Пневматическая схема блокировки широко применяется в агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т. д. Ее основным преимуществом является малая инерционность. На рис. 5.8 приведена принципиальная схема пневматической блокировки. Аналогична по принципу действия гидравлическая блокировка.
Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т. п. Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, муфты трения), и звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например, штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.
Тормозные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению –на колодочные, дисковые, конические и клиновые; по способу срабатывания – на ручные, автоматические и полуавтоматические; по принципу действия –на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные; по назначению –на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.
Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны
Рис 59 Конструкции стационарных ограждений станков:
а–полное ограждение; б–частичное ограждение режущего инструмента; в–частичное ограждение зоны резания; 1–поворотная ось экрана; 2–рамка, 3–прозрачный экран
обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токове-дущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ, загрязняющих воздушную среду и т. п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте (леса и т. п.).
Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных факторов, сопровождающих технологический процесс. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83, классифицирующим средства защиты от механического травмирования, оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению –на кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны; по способу изготовления–на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные; по способу установки–на стационарные и передвижные. Примерами полного стационарного ограждения служат ограждения распределительных устройств электрооборудования, кожуха галтовочных барабанов, корпуса электродвигателей, насосов и т. п.; частичного– ограждения фрез или рабочей зоны станка (рис. 5.9).
Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство, сблокированное с рабочими органами механизма или машины, вследствие чего закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента. Особенно широкое распространение получили такие ограничительные устройства в станкостроении (например, в станках с ЧПУ ОФЗ–36).
Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, а также от механических травм и ожогов. Кроме того, их применяют на постоянных рабочих местах сварщиков для защиты окружающих от воздействия электрической дуги и ультрафиолетовых излучений (сварочные посты). Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 1,7 м.
Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и технологического процесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов, решеток, сеток на жестком каркасе, а также в виде жестких сплошных щитов (щитков, экранов). Размеры ячеек в сетчатом и решетчатом ограждении определятся в соответствии с ГОСТ 12.2.062–81*. В качестве материала ограждений используют металлы, пластмассы, дерево. При необходимости наблюдения за рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные оградительные устройства из прозрачных материалов (оргстекла, триплекса и т. д.).
Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала, ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машины. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов и дерева необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок.
Расчет ограждений ведется по специальным методикам