Дипломная работа: Поиск оптимального содержания пигмента в покрытиях на основе алкидного лака ПФ-060

В.3.2 Мероприятия, обеспечивающие нормативные метеорологические условия

В.3.2.1 Вентиляция [ 6 ]

Вентиляция является одним из важнейших средств обеспечения нормальных санитарно- гигиенических условий.

Лаборатория, в которой проводится работа, снабжена естественной и механической местной вентиляцией. Работа с токсичными веществами проводится в вытяжном шкафу при работающей вентиляции.

Определение требуемого воздухообмена местной вытяжной системы L осуществляется в соответствии с формулой (В.2):

L = 3600∙ б ∙ v ∙ S, м3/ч         (В.2)

где    б – коэффициент запаса, учитывающий незначительные неплотности укрытия (принимается равным 1,1);

v - скорость движения воздуха на входе в воздухоприемное устройство, v=0,1 м/с (при ПДК токсичных веществ > 100 мг/м3 );

S - площадь сечения отверстия вытяжного шкафа в рабочем состоянии, S=0,124 м2.

L = 3600∙1,1∙0,1∙0,124 =49,104 м3/ч

Кратность воздухообмена К шк определяется по формуле (В.3):

К шк = L/ V шк , [час-1] (В.3)

где V шк - объем шкафа, V шк =2,86м3.

К шк = 49,104 / 2,86 = 17 [ час-1 ]

Вытяжной шкаф пригоден для работы с веществами всех групп, оснащенный вентилятором марки Ц4-70, двигателем тип - ПОА-2-12-14. Естественная приточная вентиляция осуществляется через окна.

В.3.2.2 Освещение

В дневное время в лаборатории применяется боковое естественное освещение.

Согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» выполняемая работа относится к III разряду зрительных работ (высокая точность), с наименьшим объектом различения 0,30ч0,50 мм (взвешивание навески пигмента на аналитических весах), подразряд – « в », потому что контраст объекта различения с фоном – большой, а характеристика фона – темный (шкала весов аналитических) [7,8].

Для III разряда зрительных работ коэффициент естественной

освещенности КЕО=1,2%, наименьшая нормируемая освещенность Е=300лк.

Расчет естественного освещения

Предварительный расчет площади световых проемов S0 производится при боковом освещении помещений по формуле (В.4):

S0=∙К , (В.4)

где    Sn- площадь пола, Sn =42 м2

еп - нормированное значение КЕО, ен = 1,2%;

з0 - световая характеристика окна, принимается в зависимости от отношения длины помещения L = 7м к его глубине В = 6м (L/В = 1,17) и от отношения глубины помещения В к его высоте от уровня рабочей поверхности до верха окна I = 2,3м (L/I = 2,6): з0=17,5;

Кзд - коэффициент, учитывающий затененность окон противостоящими зданиями, Кзд=1, так как умеренно затенено (допускается принимать в диапазоне 1 – 1,7);

К – коэффициент запаса = 1,2, учитывающий снижение КЕО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения лаборатории [3].

ф0 – коэффициент светопропускания определяется в зависимости от потерь света в переплете окон, слоя его загрязнения, наличия несущих и солнцезащитных конструкций перед окнами, определяется по формуле (В.5):

ф0= ф1* ф2* ф3* ф4* ф5

где    ф1 - коэффициент светопропускания материала, определяется по виду светопропускающего материала: стекло оконное листовое двойное, ф1 =0,8;

ф2 - коэффициент светопропускания, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяется по виду переплета: деревянное одинарное, ф2 =0,75;

ф3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяется по несущим конструкциям: балки и рамы сплошные при высоте сечения 50м и более ф =0,8;

ф4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитном устройстве, определяется солнцезащитным устройством: вертикальное, ф4 =0,8;

ф5 – коэффициент, учитывающий потери света защитной сетки, установленной под фонарями, принимаем ф5=1;

ф0 = 0,8∙0,75∙0,8∙0,8∙1 = 0,384

ц1 – коэффициент, учитывающий влияние отраженного света, ц1=2,5

S0=42∙1,2∙17,5∙1∙1,2/0,384∙100∙2,5 = 11,025 м2

Количество оконных проемов -2,расчетная площадь окон составляет S0=11,025 м2, а фактическая S0=10,6 м 2.

Расчет искусственного освещения

В вечернее время применяется система общего освещения с помощью люминесцентных ламп ЛБ 30.

Расчет количества ламп осуществляется по формуле (В.6):

F=, (B.6)

где F- световой поток одной лампы: F=2300 лм, выбирается в зависимости от мощности и типа лампы(ЛБ 30) ;

Е- наименьшая нормируемая освещенность, Е=300лк (принимается в зависимости от разряда работ согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»);

К- коэффициент запаса, который учитывает снижение освещенности при эксплуатации и применяется для люминесцентных ламп, К=1,2 ;

S- площадь помещения, S=42 м2;

z- поправочный коэффициент светильника, z=1,1;

N- число светильников;

з- коэффициент использования светового потока, определяется с учетом типа светильника ШОД-2Ч40, коэффициента отражения светового потока от потолка(сп=30%) и стен(сс=10%) и показателя помещения i, найденного по формуле (В.7):

i = А∙В/h∙(А+В) (В.7)

где    А,В – длина и ширина помещения, м;

h – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, h =3м.

i =7∙6/3(7+6) = 1,07

Таким образом величина з =0,6;

N=12,01

Так как светильник имеет 2 лампы, то количество светильников N/2=12/2=6, что соответствует действительности.

В.3.4 Шум и вибрация [ 9 ]

Источником шума и вибрации является вытяжной шкаф. Нормируемые и фактические параметры шума и вибрации приведены в таблице В.5:

Таблица В.5 – Допустимые и фактические величины шума и вибрации

Уровень шума не соответствует допустимому значению. Для звукоизоляции источники шума ограждают однослойными конструкционными стеклами (вытяжной шкаф), пол лаборатории выстлан войлочным линолеумом, который поглощает шум. Уровень вибрации соответствует допустимым нормам.

В.3.3 Средства индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) следует применять в тех случаях, когда безопасность работ не может быть обеспечена конструкцией оборудования, организацией производственных процессов и средствами коллективной защиты.

Для выполнения данной работы, согласно ГОСТ 12.4.023-76 «Средства защиты работающих.Общие требования и классификация», используются следующие средства индивидуальной защиты: халат, перчатки, респиратор, противогаз марки БКФ для защиты от паров органических растворителей (уайт-спирит, ацетон).

В.4 Пожарная профилактика, методы и средства пожаротушения [ 10 ]

В.4.1 Объемно-планировочные и конструктивные требования пожарной профилактики к территории, зданиям, сооружениям

Согласно НПБ 105-95 «Определение категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» лаборатория, где выполняется дипломная работа относится к взрывопожароопасной категории А.

Лаборатория оснащена следующими средствами пожаротушения: огнетушителями ОП-1У, ОПУ-2-02. Переносной порошковый огнетушитель ОП-1У – для тушения жидких и газообразных веществ (ацетон, хлороформ), а огнетушитель ОПУ-2-02–для тушения загораний твердых веществ (эпоксидная смола), жидких веществ, газообразных веществ и электроустановок напряжением до 1000В.

В целях предотвращения пожароопасности воспламеняющиеся вещства хранятся в специальном металлическом ящике для хранения легко воспламеняющихся веществ в количестве суточного запаса. В случае возгорания в лаборатории предусмотрена система сигнализации, установлен датчик РДК-1 (извещатель дымовой фотоэлектрический ИДФ-1).

По степени огнестойкости здание относится к 1 классу, так как здание построено из несгораемых материалов – железобетона с пределом огнестойкости 1-3 часа. Здание пятиэтажное. На этаже имеется 1 эвакуационный выход, максимальное расстояние от рабочего места 25 м, ширина выхода 1,5 м, высота 2 м. Эвакуационный выход ведет на лестничную клетку с выходом непосредственно наружу.

В.4.2 Защита зданий и сооружений от разрядов атмосферного электричества (молниезащита) [ 11 ]

Согласно РД. 34.21.122 – 87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» здание имеет категорию молниезащиты II, так как в соответствие с ПУЭ – 2000 в здании расположены лаборатории, относящиеся к взрывоопасной зоне класса В – Iа.

Определим ожидаемое количество поражений молний в год зданий и сооружений не оборудованных молниезащитой по формуле (В.8):

N=[(S+6hx)∙(L+6hx)-7,7hx2]∙n∙10-6 , (B.8)

где     S – ширина здания, S=15 м;

h x – высота здания, h x =18 м;

L – длина здания, L=150 м;

n – удельная плотность ударов молний в землю n=2 (км 2∙год)-1.

N=[(15+6∙18)∙(150+6∙18)-7,7∙182]∙2∙10-6=0,05

Исходя из вычисленного значения N, зона защиты соответствует зоне Б (надежность 95% и выше).

Определим высоту молниеотвода, обеспечивающего требуемую надежность (объект должен полностью вписываться в границы зоны защиты) исходя из радиуса зоны защиты Rx , определяемого по формуле (В.9):

Rx=, м (В.9)

Rx =√1502+152 /2 = 75,37 м

Rx =1,5, откуда находим высоту стержневого молниеотвода

75,37=1,5

h= 69,82 м

Одиночный стержневой молниеотвод представлен на рисунке В.1.

R0 – радиус зоны защиты на уровне земли, R0 = 1,5h =1,5*69,82 = 104,73м;

hо – высота зоны защиты над землей, hо = 0,92h = 0,92*69,82 =64,23

Рисунок В.1 – Одиночный стержневой молниеотвод

В.4.3 Выбор методов и средств тушения пожара

Выбор тех или иных методов и средств тушения пожара, следовательно, и огнетушащих веществ и их носителей (противопожарной техники) определяется в зависимости от стадии и масштабов развития пожара, особенностей горения веществ и материалов, от наличия пожарной сигнализации и связи и приведение в действие автоматических и ручных огнетушащих средств.

В данной лаборатории для тушения пожара имеются следующие средства: асбестовое полотно - для тушения малых очагов пожара; порошковый огнетушитель - используют для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочноземельных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением; вода - применяется для тушения твердых материалов (мебель) и материалов органического происхождения, горючих жидкостей (уайт - спирит).

В.5 Защита окружающей среды

Характеристика газообразных выбросов: источниками загрязнений служат ацетон, уайт –спирит, используются в малых количествах. Обнаруженные в воздухе концентрации: ацетона 75,6 мг/м3 при его ПДК = 200 мг/ м3 , Уайт – спирита – 49,3 мг/м3 при ПДК = 300 мг/м3.Устранение газообразных выбросов осуществляется за счет естественной и механической местной вентиляции.

Характеристика жидких отходов: основные представители - загрязненная вода, ацетон, уайт –спирит, силикат натрия. Остатки отработанных веществ сливаются в специальные герметично-закрывающиеся сосуды для дальнейшего уничтожения.

Характеристика твердых отходов: основными отходами являются отработанный пигмент –манганат(IV)силикат кальция и пленки на его основе. Их складирование осуществляется в специальные герметичные емкости с последующим захоронением.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(обязательное)

Метрология

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способа достижения требуемой точности.

Современная литература охватывает большой круг вопросов, включающих: общую теорию измерений, основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, методы передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений, эталоны и образцовые средств измерений.

Развитие современного общества трудно представить без соответственного развития теории и техники измерений.

Измерить какую-либо величину (физическую)- значит, сравнить ее с другой однородной величиной (мерой), принятой за единицу измерения.

Прямыми измерениями называются такие, при которых значения измеряемой величины определяются непосредственно из опытных данных (измерения температуры термометром). Косвенными измерениями называются такие, при которых измеряемая величина определяется на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемые прямым измерениям.При измерениях появляются погрешности, так как величину истинного значения измеряемой величины установить нельзя. В измерительной технике используют так называемое действительное значение, полученное с помощью образцового прибора. В технике применяются приборы, с помощью которых измерение производится лишь с определенной точностью. Для получения степени достоверности полученного результата, то есть соответствие его истину значению измеряемой величины, надо знать погрешность прибора при заданном значении.

Г.1 Определение погрешности прямых измерений

Измерение навески на аналитических весах (перед сушкой) представлено в таблице Г.1.

Таблица Г.1 - Результаты наблюдений, отклонений и квадратов отклонений.

Среднеквадратическое отклонение результата наблюдения определяется по формуле (Г.1):

д(А)=г (Г.1)

В связи с тем, что неравенство 3 d (А) £ (Xi – A) несправедливо для всех i от 1 до 15, можно сделать вывод, что грубых ошибок среди результатов наблюдений нет. Поэтому ни одно из выполненных наблюдений не исключается из дальнейших рассуждений.

Оценка среднеквадратического отклонения результата измерения:

S(А)=г

Доверительные границы случайной погрешности определяем

о=t∙S(А),

где     t-коэффициент Стьюдента

t = f(n-1; P) P=0,95; n-1=14; t = 2,16

Получаем: о =2,16∙0,218∙10-4=0,471∙10-4 г,

Доверительные границы неисключенной систематической погрешности:

q=К∙, (Г.2)

где i-граница i-ой неисключенной систематической погрешности;

К-коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью (при Р=0.95 К=1,1)

q=к Ö q12 + q22 ,

где q1 = 0,0005г – погрешность аналитических весов по паспорту

q2 = 0,00005г - субьективная погрешность наблюдателя.

q=1,1 Ö 0,00052+0,000052 = 0,0006 г

Так как q¤S(A)=0,0006/0,218*10-4 =27,523 > 8, то случайной погрешностью по сравнению с систематической пренебрегают и принимают границу погрешности результата D=q.

Результаты измерения оформляем по ГОСТ 8.011-72 в виде

A ±D, Р.

В частности, получаем запись результата

1,1151± 0,0006 г, Р=0,95

Величина относительной погрешности измерений д1 равна:

д1=100%=%=0,05 %

Г2. Определение погрешности измерения навески на аналитических весах (после сушки).

Таблица Г.2 - Результаты наблюдений, отклонений и квадратов отклонений

Среднеквадратическое отклонение результата наблюдения определяется по формуле (Г.1):

д(А)=0,926∙10-4 г

Неравенство 3d(А) £ (Xi – A) несправедливо для всех i от 1 до 15, можно сделать вывод, что грубых ошибок среди результатов наблюдений нет.

Оценка среднеквадратического отклонения результата измерения:

S(A)=0,239∙10-4 г

Доверительные границы случайной погрешности определяем:

о=t∙S(A)=2,16∙0,239∙10-4=0,516∙10-4 г

Доверительные границы неисключенной систематической погрешности:

>8

Следовательно, случайной погрешностью пренебрегают, по сравнению с систематической, и принимают границу погрешности результата ∆=Ө.

А±∆, Р; 0,5911±0,0006 г, Р=0,95

Величина относительной погрешности

д2=0,1 %

Г.3 Определение погрешности косвенного измерения

Определение сухого остатка пигментированной суспензии.

Границу погрешности косвенного измерения находим по формуле (Г.3):

дх=б, % (Г.3)

где б=1,1 при Р=0,95

Получаем:

дх=0,43 %

Используя среднеарифметические значения, находим сухой остаток:

х=53,01%

Откуда получаем абсолютную погрешность косвенного измерения. Так как

дх=,

то      ∆Х=%

Итак, окончательный результат:

х=(53,01±0,23) %

Акт метрологической проработки НИР

Таблица Г.3– Измеряемые и контролируемые величины