Безопасность технического устройства

Безопасность технического устройства

1. Анализ устройства на наличие опасных и вредных производственных факторов.

Светодиодный светильник является наиболее перспективным источником освещения. Такие светильники потребляют меньшее количество электроэнергии, обладают направленным эффектом, обладают большей механической прочностью, способны излучать во всем диапазоне спектра без дополнительных светофильтров.

Светодиодные светильники могут использоваться в различных сферах жизнедеятельности человека: в местном освещении, рабочих мест, освещении помещений бытового и производственного назначения, торговых площадей, офисов, улиц, парков, автомагистралей. Применение светодиодов в освещении особенно актуально в условиях сложной экономической обстановки, а также в условиях роста цен на энергоносители.

Декомпозиция опасных и вредных производственных факторов, возникающих в процессе производства светодиодных источников освещения, приведена в таблице

Таблица. Декомпозиция опасных и вредных производственных факторов, возникающих в процессе производства светодиодных источников освещения.

Опасные и вредные факторы	Источники факторов
Высокое напряжение	Высокое напряжение источников питания, аккумуляторов и зарядных устройств. Промышленные светильники работают от напряжений 200-300В и более. Аварийные светильники обладают батареей, на которой также может быть высокое напряжение.
Высокая температура	В процессе производства светодиодных источников освещения важная роль отведена паяным соединениям. В процессе пайки температура рабочего инструмента и расплавляемых материалов может достигать более 200о С.
Испарения вредных веществ	В процессе пайки происходит испарение основных и вспомогательных материалов, таких как канифоль, флюсы.
Напряженная работа органов зрения	При монтаже светодиодов, при точечной пайке или сварке может возникнуть усталость глаз оператора
Слепящий эффект	Мощные светодиоды, излучающие в диапазоне цветов от зеленого до красного, а также белые светодиоды обладают сильным слепящим эффектом. Также слепящий эффект возникает при измерениях параметров светильников, так как они происходят в отсутствие иных источников света
Шум и вибрация	Шум возникает в процессе операций, необходимых для изготовления корпусов светильников, таких как сверление, шлифовка.
Недостаточная освещенность	Испытания светодиодных светильников и модулей проходят в помещениях, где отсутствуют побочные источники освещения.
Воздействие химически активных веществ	Воздействие на кожу клеящих веществ, применяемых при монтаже светодиодов на платы и плат в светильники

 

После проведения анализа процесса изготовления светодиодного светильника были выделены наиболее опасные факторы, влияющие на здоровье и нормальную жизнедеятельность человека. К таким факторам можно отнести высокое напряжение, а также напряженную работу органов зрения.

На основании проведенного анализа можно предложить технические решения по обеспечению безопасности при производстве светильника.

2  Инженерные решения по обеспечению безопасности технического устройства

2.1. Степень потенциальной  опасности от длительной напряженной  работы органов зрения.

Через зрение к человеку поступает большая часть информации об окружающем мире. Работоспособность органов зрения, производительность труда неразрывно связаны с рациональным  производственным освещением. Свет в конечном итоге оказывает влияние на настроение, работоспособность, обмен веществ, сердечнососудистую систему, нервно-психическую сферу. Для оператора создание оптимальных зрительных условий труда имеет высокую важность [7]. При недостаточной освещенности и напряжении зрения состояние зрительных функций находится на низком функциональном уровне, в процессе выполнения работы развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество брака, повышается вероятность производственного травматизма. Длительная работа при низкой освещенности приводит к развитию близорукости и астигматизма [8].

Цель расчета общего освещения – определить количество светильников необходимых для обеспечения Еmin и мощность осветительной установки, необходимых для обеспечения в цехе нормированной освещенности. Расчет общего освещения проведем методом коэффициента использования светового потока. Поставленную задачу решим для производственного помещения шириной 6м, длиной 10м и высотой 4м. В выборе типа источников освещения предпочтение отдадим промышленным светодиодным светильникам по причине их наибольшей экономичности, эффективности, максимального срока службы светодиодов и безопасности. Выберем светодиодные светильники LT PROM-50W, состоящие из 120 светодиодов Osram DURIS Е5 со световым потоком 45 Лм в каждой.

При расчете по указанному методу необходимый световой поток одной лампы определяется по формуле:

                                 (…),

или количество светильников:

 

                                                                                      (…)

 

где Еmin – минимальная нормированная освещенность, лк;

      k – коэффициент  запаса;

      S – освещаемая  площадь, м2;

      Z – коэффициент  минимальной освещенности (коэффициент  неравномерности освещения);

      N – число  светильников;

      n – число  ламп в светильнике;

      h - коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Мощность осветительной установки Р определяется  из  выражения:

                                              

                                                      ,                                                                     (…)

где Рi – потребляемая мощность одной лампы, кВт.

Работы по сборке светодиодных светильников приравниваются к точным работам III разряда, поэтому принимаем минимальную освещенность Еmin равную 300 Лк.

Коэффициент запаса k учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. В нашем случае коэффициент запаса может варьироваться в пределах от 1,2 до 2. Примем оптимальным среднее значение коэффициента запаса k = 1,6.

Площадь помещения S в нашем случае 6×10=60м2.

Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения. Для светильников, расположенных рядами его значение принимается равным 1,1.

Для определения коэффициента использования светового потока h находят индекс помещения i и предполагаемые коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка rп, стен rс, пола rпол. Для производственных помещений с незначительными пылевыделениями: rп = 50%, rс = 30%,  rпол  = 10%.

Индекс помещения определяется по следующему выражению:

 

                                                   ,                                         (…)

 

где А, В, h – длина, ширина и расчетная высота (высота подвеса светильника над рабочей поверхностью) помещения, м.

 

                                                 ,                                         (…)

 

где H – геометрическая высота помещения;

     hсв – свес светильника. Обычно hсв = 0,2 …0,8 м, выберем 0,8 м;

     hp – высота рабочей поверхности. hp = 0,8 …1,0 м, выберем 1 м.

Получим h=4-0.8-1=2,2 м.

Рассчитаем индекс помещения:

 

 

Коэффициент использования можно определить по таблице, учитывающей коэффициенты отражения, индекс помещения и тип кривой силы света (КСС). Для светодиодных светильников промышленного назначения характерна косинусная КСС. Таблица коэффициентов использования для косинусной КСС приведена на рисунке…

 

Рис. (…)Таблица коэффициентов использования для косинусной КСС.

 

Зная индекс помещения i=1,7 и коэффициенты отражения по таблице определим коэффициентов использования h=0,53.

 

Рассчитаем количество светильников по формуле (…)

Округлим в большую сторону и получим N = 12 светильников.

По результатам расчёта общего искусственного освещения производственного помещения построим схему размещения светильников. Схема размещения светильников приведена на рисунке (…)

 

 

Рис. (…)Схема размещения светильников.

 

Вывод по разделу.

Проведенная декомпозиция опасных и вредных производственных факторов позволила выделить наиболее неблагоприятные факторы. Решение инженерной задачи позволило разработать мероприятия, обеспечивающие необходимый уровень освещенности в производственном помещении. Данные мероприятия позволяют повысить комфортность, качество и уровень защиты работников от вредных производственных и эксплуатационных факторов, что положительно отразится на показателях профессиональной заболеваемости и травматизма.