Диссертация (1172912), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Для определения возможностей транспортировки комплекта оборудования к месту пожара и выполнениюдальнейших работ произведен расчет энергозатрат человека. Для проведения расчетов проложены наиболее сложные маршруты движения членов оперативногоперсонала АЭС от мест дислокации к местам возможного возникновения пожара.В качестве исследуемого объекта рассматривался машинный зал в связи с тем, чторабота в нем усложняется повышенной температурой окружающей среды, повышенным уровнем шума, а также большими расстояниями и расположением технологического оборудования на различных высотах.За основу расчета выбрана методика определения энергозатрат членов аварийно-спасательных подразделений горноспасательных частей [71].
Исследования в данной отрасли проводятся на протяжении нескольких десятков лет, приэтом полученный положительный опыт применяется повсеместно при проведениипоисково-спасательных работ в шахтах и горных разработках. Необходимо отме-69тить, что масса переносимого снаряжения оказывает большое влияние на работоспособность и энергозатраты организма человека [72]. Для оценки этого влиянияи проведения ориентировочных расчетов необходимо установить зависимостьмежду массой переносимого снаряжения и энергозатратами человека при движении по горизонтальной поверхности.Энергетические процессы в организме человека основаны на общем потреблении им кислорода qM, (л/мин), которое для исследуемого процесса можнопредставить в видеq M = q 0 + q Г,где(3.1)q0 – потребление кислорода человеком при ходьбе без груза, л/м;qГ – дополнительное потребление кислорода человеком при перенесениигруза, л/м.Здесь имеется в виду, что ходьба с грузом и без него происходит с однойи той же скоростью, в одном и том же месте.Принимаем значение q0 равным 1 л/мин, qГ принимаем равным 1 л/мин.Переходя к удельным значениям и используя выражение (1), получим, соответственно:qГу = qГ/mГ , q0у = q0/т0,(3.2)где qГу, q0у – удельное и дополнительное потребление кислорода человеком приперенесении груза, л/(мин·кг);тГ, т0– масса груза и тела человека, соответственно, кг.Принимаем тГ равным 40 кг, т0 равным 80 кгqГу =1/40=0/025, q0у = 1/80=0,0125Введем условную безразмерную величину ϕ – коэффициент потреблениякислорода при перенесении груза:ϕ = qГу / q0у.(3.3)Коэффициент φ показывает, во сколько раз дополнительное потреблениекислорода на 1 кг переносимого груза больше (или меньше), чем потреблениекислорода человеком при передвижении в том же темпе без груза.70ϕ = 0,025 / 0,0125 = 2С учетом формул (1), (2) выражение (3) примет видϕ = т0 (qM − q0) / (q0 тГ),(3.4)т.е.
ϕ = 80( 2−1) / (1·40) = 2.Отсюда следует, чтоqM / q0= (1 + ϕ тГ / т0).(3.5)2/1=(1+2·40/80) 2=2Поскольку энергозатраты человека эквивалентны и прямо пропорциональны потреблению кислорода, то отношение значений потребления кислорода в выражении (5) можно заменить отношением соответствующих энергозатрат:ФМ / Ф0= (1 + ϕ тГ / т0),(3.6)где ФМ, Ф0 – энергозатраты человека при движении с грузом и без него (фоноваянагрузка), соответственно, Вт.Отсюда следует, чтоФМ = Ф0 (1 + ϕ тГ / т0)(3.7)ФМ =2 Ф0.Соответственно,ϕ = т0 (ФМ − Ф0) / ( Ф0 тГ).(3.8)ФМ = 324,28 (1,437 qr – 1,099).(3.9)ТогдаВ итоге:ФМ = (0,0121 α2 + 0,322 α −104,983) h + 621,509 R = 0,93074316,т.
к. α = 0, а h = 2 м, поэтомуФМ = – 209.966+621,509 = 411,543 Вт.В результате проведенного расчета можно сделать вывод, что при переносеоборудования массой порядка 40 кг к месту пожара лицами оперативного персонала АЭС энергозатраты составят приблизительно 416 Вт, что в соответствиис таблицей 3.1 [72] приравнивается к тяжелой физической работе.71Таблица 3.1 – Выборка из приложения № 1 ГОСТ 12.1.005–88Термин13. Легкиефизическиеработы(категория I)14. Среднейтяжестифизическиеработы(категория II)15. Тяжелыефизическиеработы(категория III)ПояснениеВиды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч (174 Вт).Примечание. Легкие физические работы разделяются на категориюIа – энергозатраты до 120 ккал/ч (139 Вт) и категорию Iб – энергозатраты121–150 ккал/ч (140–174 Вт).К категории Iа относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейномпроизводствах, в сфере управления и т.п.).К категории Iб относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производстваи т.п.)Виды деятельности с расходом энергии в пределах 151–250 ккал/ч(175–290 Вт).Примечание.
Средней тяжести физические работы разделяют на категорию IIа – энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч (175–232 Вт) и категориюIIб – энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч (233–290 Вт).К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1кг) изделий или предметов в положении стояили сидя и требующие определенного физического напряжения (рядпрофессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).К категории IIб относятся работы, связанные c ходьбой, перемещением ипереноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительныхи металлургических предприятий и т.
п.)Виды деятельности с расходом энергии более 250 ккал/ч (290 Вт).Примечание. К категории III относятся работы, связанные с постояннымипередвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий вкузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой изаливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий ит. п.)723.2Разработка передвижного комплекта технических средств для обеспечениядействий оперативного персонала при возникновении пожаров в помещенияхатомных электростанций и его практическая апробацияПроведенный теоретический расчет энергозатрат человека по переносу технического оборудования к месту пожара показал, что только одна транспортировка необходимых средств забирает огромное количество энергии и проведениедальнейших работ при пожаре будет осложнено, так как физические возможностичеловека не безграничны.
В результате этого остро встал вопрос облегчения выполнения работ по доставке необходимого оборудования оперативным персоналом к месту возможного пожара. Разработан прототип передвижного комплектатехнических средств для обеспечения действий оперативного персонала при возникновении пожаров в помещениях АЭС (рисунок 3.1).Рисунок 3.1 – Прототип передвижного комплекта технических средствдля обеспечения действий оперативного персонала при возникновении пожаровв помещениях атомных электростанций73Использование промышленного кейса на колесах, имеющего выдвижнуюрукоять для транспортировки, по мнению автора настоящего диссертационногоисследования, позволит осуществлять транспортировку технических средствс минимальными энергозатратами для человека.Для подтверждения предположения разработана методика испытанийи проведен ряд натурных экспериментов на базе загородного учебного центра«Нагорное» Академии ГПС МЧС России с использованием учебной четырехэтажной башни и учебно-тренировочных комплексов «Грот», «Лава», «Уголек».Варианты транспортировки технических средств предложено провести двумя различными способами (рисунок 3.2).Транспортировка техническогооборудования различными способами1.
Переноска техническихсредств вручную2. Использование промышленногокейса на колесахРисунок 3.2 – Варианты транспортировки технического оборудованияНа момент проведения экспериментальных исследований вес прототипакомплекта составлял порядка 23 кг. В состав комплекта включены следующиетехнические средства:– дыхательный аппарат со сжатым воздухом АП «Омега-С», предназначенный для защиты органов дыхания и зрения человека от вредного воздействия токсичной и задымленной газовой среды при проведении аварийно-спасательных работ в зданиях и сооружениях, на производственных объектах различных министерств и ведомств;– защитная плащ-накидка, предназначенная для защиты тела человекаот воздействия опасных факторов пожара;– защитные краги, предназначенные для защиты рук от воздействия опасных факторов пожара;74– фонарь, предназначенный для работы в задымленной и (или) загазованнойсреде;– противопожарное полотно (кошма), предназначенное для устранения пожара, горения материалов на начальной стадии возгорания.
Тушение происходитпутем прекращения доступа к ним кислорода;– специальная огнезащитная накидка «Шанс», предназначенная для предотвращения возгорания одежды и защиты тела человека от открытого пламени,а также защиты спасаемого от повышенных температур и теплового излученияво время эвакуации в условиях пожара;– диэлектрический комплект (коврик, перчатки), предназначенный для защиты от поражения постоянным и переменным электрическим током, напряжение которого не превышает 1000 В (как основное средство защиты).–топор пожарный, предназначенный для вскрытия кровли, дверей, окон,разборки легких конструктивных элементов зданий и сооружений.
Может использоваться в качестве зацепного устройства.Объектом проведения экспериментальных исследований являлось определение возможности доставки оборудования и удобство его эксплуатации в условиях учебно-тренировочных объектов Академии ГПС МЧС России.Цели исследования:1. Определение наиболее удобных способов доставки оборудования по горизонтальной и наклонным поверхностям, с использованием узких металлическихлестниц, с углом наклона 65°;2. Определение удобства транспортировки промышленного кейса на колесах с оборудованием при переносе вручную и с использованием выдвижной рукояти (сравнительная характеристика).3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
