Общая металлургия

Освещение металлургических заводов

 

Неудовлетворительное освещение служит причиной травматизма, отрицательно влияет на зрение работающих и понижает производительность труда. Необходимо поэтому обеспечить хорошую освещенность металлургических цехов как в дневное, так и в темное время суток.

Основные требования к производственному освещению заключаются в создании достаточного по величине и равномерного освещения, без образования резких контрастов освещенности н теней, а также в предупреждении слепимости людей лучами светильников.

За единицу освещенности принят люкс (лк), равный освещенности поверхности, на каждый квадратный метр которой падает и равномерно распределяется световой поток в 1 лм.

Для освещения производственных помещений применяется естественное и искусственное освещение.

Естественное освещение

Естественное освещение производственных зданий осуществляется через окна в стенах и световые фонари в крыше зданий. Различают освещение боковое через окна в стенах здания и верхнее через фонари здания. Рациональным является комбинированное естественное освещение, обеспечивающее хорошую равномерность освещения.

При расчете естественного освещения пользуются коэффициентом естественной освещенности (к. е. о.), который представляет отношение освещенности в замеряемой точке внутри помещения (Ев) к освещенности рассеянным светом небосвода под открытым небом (Ен), выраженное в процентах, т. е.

1

Коэффициент естественной освещенности нормируется в зависимости от точности выполняемых работ и вида естественного освещения (бокового, верхнего или комбинированного). В зданиях, освещаемых верхним или комбинированным светом, принимается среднее значение этого коэффициента (еср), а при освещении только боковым светом нормируется минимальный коэффициент естественной освещенности (емин) в местах, наиболее удаленных от окон.

По действующим нормам (СН-245-63) к. е. о. для условий работы в металлургических цехах при верхнем и комбинированном освещении (еср) составляет 2, а при боковом освещении (емин) 0,5.

Чтобы обеспечить такую освещенность, минимальное отношение площади оконных проемов и световых фонарей к площади пола цехов должно быть в пределах от 1:7 до 1:8. Однако, учитывая запыленность остекления, следует принимать меньшее отношение.

В металлургических цехах необходимо очищать остекление от пыли и копоти не реже 4 раз в год, для чего здания надо обеспечить устройствами для доступа к верхним ярусам окон и фонарей (легкие площадки, монорельсы с передвижной люлькой и т.п.)

Искусственное освещение

Искусственное освещение в металлургических цехах осуществляется лампами накаливания и люминесцентными лампами. Различают общее и комбинированное освещение. Общее освещение применяется там, где работы ведутся широким фронтом, например для освещения цехов. Местное освещение используется в качестве дополнительного при выполнении точных работ, когда требуется создать высокую освещенность на отдельных рабочих местах (в пультах управления, на станках, при работе в полостях агрегатов и т. п.). Устройство только местного освещения не допускается.

По действующим нормам освещенность в металлургических цехах должна быть не менее 50 лк при лампах накаливания и не менее 150 лк при использовании люминесцентных ламп.

Помимо рабочего освещения, в производственных помещениях устраивается аварийное освещение, которое предназначается для бесперебойного обслуживания агрегатов и оборудования в случае отказа в действии рабочего освещения, а также для беспрепятственного выхода наружу в случае аварии. В первом случае мощность аварийного освещения принимается не менее 10% освещенности, создаваемой общим освещением, а во втором — достаточно 0,3 лк, чтобы обеспечить светом пути для эвакуации. Аварийное освещение должно быть подключено к независимому источнику электроэнергии.

Осветительные приборы

Для рационального распределения светового потока ламп применяется осветительная арматура.

Назначение осветительной арматуры — перераспределение светового потока ламп, защита глаз от яркости нитей ламп накаливания, защита ламп от механических повреждений и загрязнения и создание условий безопасного обслуживания светильников.

Защита глаз от прямого излучения нитей накала достигается созданием защитного угла светильника, величина которого определяется размещением лампы в арматуре светильника и высотой подвеса светильника.

В практике применяют светильники: прямого света «Глубокоизлучатель» — «Универсаль», отраженного и рассеянного света — «Люцетта» (рисунок 1).

Основные виды светильников общего освещения: а — «Универсалы»; б — глубокоизлучатель; в — «Люцета» цельная молочная; г—«Люцета» сборная
Рисунок 1 Основные виды светильников общего освещения:
а — «Универсалы»;
б — глубокоизлучатель;
в — «Люцета» цельная молочная;
г—«Люцета» сборная

В металлургических цехах применяются светильники прямого света, подвешиваются они на большой высоте.

Для местного освещения пользуются светильниками типа «Альфа», «Бета» и коробчатыми светильниками. Крепятся они  на шарнирных кронштейнах, позволяющих придавать светильнику нужное положение.

Для освещения заводской территории обычно применяются прожекторы, являющиеся осветительными приборами дальнего действия.

При проектировании осветительных установок требуется вводить коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока в связи с загрязнением светильников и старением ламп. Для металлургических цехов коэффициент запаса при лампах накаливания принимается 1,7, а при люминесцентных лампах 2. Очистку светильников необходимо производить не реже четырех раз в месяц.

 

Расчет освещенности по методу светового потока производится по формуле:

1

Контроль за состоянием освещенности производится с помощью приборов — люксометров. Рекомендуется пользоваться люксометрами объективного типа, которые позволяют осуществлять замеры освещенности с минимальной затратой времени.

Освещение в конвертерном цехе

Необходимым условием высокопроизводительного и безопасного труда является рациональное освещение рабочих помещений и территории цеха. Здорового человека в его деятельности ориентируют в первую очередь глаза. В зрительных ощущениях он получает основную информацию из окружающей среды. Недаром физиологи называют сетчатку зрительного органа кусочком мозга в глазу.

Освещение должно быть достаточным, чтобы хорошо видеть предметы труда и инструменты, целесообразно распределенным в рабочей зоне и восприниматься свободно, без напряжения глаз и общего утомления организма. В этих условиях человек работает внимательно и продуктивно. Уровень производственного травматизма снижается, особенно в ночное время.

Освещенность цеха определяется светотехническими параметрами интенсивности света. Их оценивают двояко:

  • По объективным энергетическим показателям — мощность излучения света, Вт; плотность излучения, Вт/м2.
  • Визуально для видимого света. По степени воздействия его на глаз различают: световой поток, измеряемый в люменах (лм); силу света в канделах (кд); освещенность в люксах (лк); яркость света (кд/м2).

С изменением освещения изменяется и светочувствительность глаза наблюдателя. Способность зрительного анализатора приспосабливаться к изменившейся световой среде называется адаптацией. На нее требуется время и усилие. Например, на адаптацию к темноте — около часа, при переходе из темноты в свет 10— 15 мин. Распределяя яркость света в цехах, следует избегать резкой контрастности, чтобы не вызывать сильного напряжения глаз при адаптации.

Производственные помещения освещаются естественным и искусственным светом. Человеческий глаз лучше воспринимает естественное освещение. Оно создается прямыми и отраженными солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Солнечное освещение непостоянно, зависит от времени года, времени суток и погодных условий. Естественный свет проникает в помещение че­рез боковые проемы и верхние световые фонари на крыше.

Источники искусственного освещения — лампы накаливания и осветительные установки с применением газоразрядных люминесцентных ламп. Спектр излучения последних близок к дневному свету.

Газоразрядные лампы обеспечивают высокую освещенность. В эксплуатации они более экономичны по сравнению с лампами накаливания.

Освещение устраивают в соответствии с требованиями гигиены и научной организации труда. Оно должно обеспечить видимость, необходимую для слежения за подвижными и подвешенными грузами; быть достаточным для точного выполнения операций; непрерывным в рабочее время, не слепящим (т. е. не иметь блесткости и резкой контрастности); экономичным, удобным и безопасным.

Освещенность производственных помещений регулируется строительными нормами и правилами (СНиП II—4—79) и отраслевыми нормами искусственного освещения цехов и заводов черной металлургии. (Отраслевые нормы искусственного освещения для доменных,сталеплавильных, прокатных цехов заводов черной металлургии.— М .: Металлургия, 1976).

Для постоянного наблюдения за ходом производственного процесса в сталеплавильном цехе общее освещение должно составлять не менее 150 лк для люминесцентных ламп и 75 лк для ламп накаливания, а для мест с непостоянным пребыванием людей — 75 и 20 лк.

Зона действия электромостового крана освещается установленными под ним светильниками. Минимальная освещенность должна соответствовать нормам освещенности сталеплавильных цехов. Особенность световой среды конвертерного цеха — значительная контрастность освещения. Постоянным источником света большой яркости служит сам конвертер в процессе плавки. Ярко светят струя заливаемого чугуна, факел пламени над горловиной, зеркало ванны при отборе проб металла и шлака, струя стали при выпуске плавки.

В разливочном пролете источниками видимого излучения являются: пламя горелок на стендах подогрева  ковшей, поверхность жидкого металла и шлака в ковше, струя стали при наполнении изложниц, залитые составы изложниц, жидкий шлак в чашах.

Освещенность в отделениях цеха неравномерна и вызывает частые адаптации при переводе взгляда с источника ослепляющего света на несветящиеся предметы.

Чтобы снизить зрительное напряжение, освещенность фона усиливают до 200 лк и более для люминесцентных ламп и не менее 75 лк для ламп накаливания. Для защиты глаз от слепящего видимого света, а также инфракрасного и ультрафиолетового излучения работающим выдают очки-светофильтры из синего кобальтового стекла.

Для внутреннего освещения производственных помещений применяют светильники:

  • с лампами накаливания прямого и рассеянного света;
  • люминесцентные, с лампами дневного света (ЛД ), белого света (ЛБ ), голубого света (ЛГ);
  • дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ) с исправленной цветностью и высокой световой отдачей.

Наружную территорию цеха освещают прожекторами заливающего света и ксеноновыми лампами. Прожекторы устанавливают обычно на крыше производственного здания с некоторым разворотом, чтобы не слепить машинистов локомотивов, обслуживающих цех.

Ксеноновые лампы, дуговые трубчатые (ДксТ) монтируются на крыше здания или мачте, на высоте 50—60 м от земли, для освещения открытого пространства в радиусе до 150м. Мощность освещения 5000— 20 000 Вт.

С учетом воздействия окружающей среды применяются светильники в защитном исполнении: уплотненные, пылезащищенные, влагонепроницаемые, взрывонепроницаемые, переносные с защищающей сеткой и др.

Световые поверхности светильников необходимо регулярно (не реже четырех раз в год) очищать от грязи, пыли и копоти. Несоблюдение этого требования приводит к снижению видимости на рабочих местах и к перерасходу электроэнергии на освещение цеха. Установку и очистку светильников, замену перегоревших ламп производит электрик при выключенном напряжении. Перегоревшие люминесцентные лампы, содержащие  ртуть, надо хранить в отдельном помещении и вывозить для уничтожения в положенном месте. Стены, колонны и фундаменты агрегатов необходимо часто белить для улучшения их отражающей способности.