Фізичне моделювання зміни енергетичного впливу на робочі місця з урахуванням високотемпературного випромінювання

Abstract

UK: Постановка проблеми. Забезпечення безпеки життєдіяльності на робочих місцях із підвищеним тепловим випромінюванням. Побудова теплових полів і встановлення залежностей зміни інфрачервоного випромінювання від розташування робочих місць, виду джерела випромінювання і спектра джерел випромінювання. Результати. Для виконання завдань теплозахисту робочих місць необхідні фактичні дані вимірювання терморадіаційної напруженості на всіх робочих місцях. Проводити такі дослідження, наприклад, біля відкритого вікна термічної печі на відстані 1,5‑2 м явно небезпечно і, головне, знижується достовірність отриманих даних через зменшення продуктивності вимірів в екстремальних умовах праці. При цьому для визначення інтенсивності опромінення теплового потоку необхідно виконувати значну кількість проміжних розрахунків або використовувати декілька графіків або номограм, що робить ці розрахунки трудомісткими і малозручними для практичного використання. Зроблено спробу узагальнити результати проведених у цьому напрямі досліджень, поліпшити умови праці, значно зменшити число змінних і ефективніше використовувати для вимірювання існуючі прилади. На підставі проведених теоретичних досліджень терморадіаційної напруженості на робочих місцях установлено, що з великою точністю можна визначити відстань до джерела тепловипромінювання від точки виміру, кут, під яким видно джерело теплового випромінювання, при цьому точка виміру може розташовуватися на безпечній для дослідника відстані, що і покладено нами в основу для розроблення експериментальної установки для дослідження терморадіаційної напруженості на робочих місцях. Наукова новизна. В результаті теоретичних і експериментальних досліджень на підставі фізичного моделювання встановлено закономірності зміни терморадіаційної напруженості залежно від точки виміру і кута розміщення випромінювача. Встановлені залежності знайшли застосування для розрахунку опромінення в будь-якій точці робочого простору від джерела надлишкового випромінювання. Практична значимість. Як показали дослідження, розрахунок інтенсивності теплового опромінення на робочому місці трудомісткий і тому на практиці зручніше користуватися універсальною номограмою, яка була побудована на підставі результатів світлового моделювання. Розроблено програмне забезпечення, що дозволяє виконувати побудову карт розміщення теплових полів від технологічного обладнання і неорганізованих джерел надлишкового теплового випромінювання.

RU: Постановка проблемы. Обеспечение безопасности жизнедеятельности на рабочих местах с повышенным тепловым излучением. Построение тепловых полей и установление зависимостей изменения инфракрасного излучения от расположения рабочих мест, вида источника излучения и спектра источников излучения. Результаты. Для решения задач по теплозащите рабочих мест необходимы фактические данные измерения терморадиационной напряженности на всех рабочих местах. Проводить такие исследования, например, у открытого окна термической печи на расстоянии 1,5‑2 м явно опасно и, главное, снижается достоверность полученных данных из-за уменьшения производительности измерений в экстремальных условиях труда. При этом для определения интенсивности облучения теплового потока необходимо выполнять значительное количество промежуточных расчетов или использовать несколько графиков или номограмм, что делает эти расчеты трудоемкими и малоудобными для практического использования. Предпринята попытка обобщить результаты проведенных в этом направлении исследований, улучшить условия труда, значительно уменьшить число переменных и эффективнее использовать при проведении измерений существующие приборы. На основании проведенных теоретических исследований терморадиационной напряженности на рабочих местах было установлено, что с большой точностью можно определить расстояние до источника тепловыделения от точки измерения, угол, под которым видно источник теплового излучения, при этом точка измерения может располагаться на безопасном для исследователя расстоянии, что положено нами в основу при разработке экспериментальной установки для исследования терморадиационной напряженности на рабочих местах. Научная новизна. В результате теоретических и экспериментальных исследований на основании физического моделирования установлены закономерности изменения терморадиационной напряженности в зависимости от точки замера и угла размещения излучателя. Установленные зависимости нашли применение для расчета облученности в любой точке рабочего пространства от источника избыточного излучения. Практическая значимость. Как показали исследования, расчет интенсивности теплового облучения на рабочем месте трудоемок и поэтому на практике удобнее пользоваться универсальной номограммой, которая была построена на основании результатов светового моделирования. Разработано программное обеспечение, позволяющее производить построение карт размещения тепловых полей от технологического оборудования и неорганизованных источников избыточного теплового излучения.

EN: Purpose. Development of the degree of control methods for hazard exposure of workers to special divisions of large-scale emergencies and industrial accidents under the influence of excess heat radiation. The operational security solutions vital activity of special divisions of workers in extreme situations with high thermal radiation. Method. Construction of thermal fields and the establishment of dependencies change of infrared radiation on the location of jobs, the type of radiation source and the spectrum of the radiation sources. Results. In order to solve the problems of thermal protection of work places, actual data of measurement of thermal radiation at all workplaces is required. Such studies, for example, at an open window of a thermal furnace at a distance of 1.5-2 m are obviously dangerous and, most importantly, the reliability of the data is reduced because of the decrease in the productivity of measurements in extreme conditions of work. In order to determine the intensity of irradiation of the heat flow, it is necessary to perform a significant number of intermediate calculations or use several graphs or nomograms, which makes these calculations labor-intensive and not convenient for practical use. An attempt was made to summarize the results of research carried out in this direction, to improve working conditions, to significantly reduce the number of variables and to use existing instruments more efficiently during measurements. Based on the theoretical studies of thermal radiation at workplaces, it was established that with great accuracy it is possible to determine the distance to the source of thermal radiation from the point of measurement, the angle at which the source of thermal radiation is visible; in this case, the measurement point may be located at a distance safe for the researcher as we put the basis for the development of an experimental installation for the study of thermal radiation at workplaces. Scientific novelty. As a result of theoretical and experimental investigations on the basis of physical modeling regularities change thermoradiation intensity depending on the measuring point and the angle of the emitter placement. Installed dependence have been used to calculate the irradiance at any point of the workspace from excess radiation source. Practical meaningfulness. Studies have shown that calculation of the intensity of the thermal radiation at the workplace and time-consuming, so in practice it is more convenient to use universal nomogram, which was built on the basis of the results of the modeling light. The software that allows you to perform mapping the placement of thermal fields of technological equipment and unorganized excessive heat sources.