6 Темы курсовых проектов, постановка задачи и варианты индивидуальных заданий

Тема курсового проекта в общем случае формулируется следующим образом: «Улучшение условий труда в производственном помещении (выбирается согласно варианту задания) и на открытой производственной площадке».

Постановка задачи.

Задание 1.

По исходным данным согласно варианту задания провести расчёт системы естественного освещения производственного помещения. Принять, что требуется боковое освещение.

Выполнить план одноэтажного производственного здания (построить модель в плоскости) и его разрез по исходным данным согласно варианту задания. Производственное здание принять состоящим из четырёх помещений: основное, в котором ведётся технологический (производственный) процесс, помещение для вентиляционного оборудования, санитарный узел и бытовое помещение. Кроме того, в здании предусмотрено естественное освещение только для основного помещения. В основном производственном помещении имеется оборудование согласно варианту.

Согласно варианту задания провести расчёт по определению категории заданного помещения и здания по взрывопожарной и пожарной опасности.

Построить 3Д – модель основного производственного помещения.

Провести расчёт системы искусственной вентиляции основного производственного помещения. Определить тип и марку требуемого вентилятора и воздуховодов.

Смоделировать направления воздушных потоков в получившемся производственном помещении, выявить зоны застоя воздушных масс, определить наихудший вариант направления ветра и в соответствии с государственными нормативными требованиями безопасности определить места расположения воздуховодов и воздухораспределителей, разработать рекомендации по оптимальному расположению автоматических систем защиты.

Разработать рекомендации по организации режима труда и отдыха, профилактике гипокинезии, монотонии и стрессового состояния работников.

Вариант задания выбирается по приложению В в соответствии с номером студента в списке группы.

Задание 2.

Определить количество перерывов на обогрев за 12 часовую рабочую смену работников нефтегазовой отрасли (согласно варианту, приложение Г). Для этого необходимо определить величину теплоизоляции комплекта СИЗ и максимальное допустимое время пребывания работниками на холоде.

Для выполнения поставленной задачи необходимо пользоваться методикой, представленной в МР 11-0/279-09, а также МУК 2.2.7.2129-06 и ГОСт 12.4.303-2016.

Рекомендуемый порядок выполнения задания.

• Рассчитать теплоизоляцию комплекта СИЗ (Iк) с учетом поправки на ветер.

• Определить теплоизоляцию комплекта СИЗ  для различных участков поверхности тела.

• Определить норму выдачи СИЗ от холода для заданной профессии согласно ТОН.

• Рассчитать максимально допустимое время пребывания работника на холоде при различных температурах окружающей среды.

• Предложить внутрисменный режим работы на холоде в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра (число 10-минутных перерывов для обогрева за 4-часовой период рабочей смены).

• Рекомендовать количество перерывов на обогрев за 12-часовую смену в зависимости от температуры воздуха.

Задание 3.

Разработать Положение о производственном контроле за соблюдением требований охраны труда для предприятия нефтегазовой отрасли.

Положение о производственном контроле за соблюдением требований охраны труда должно в себя включать программу производственного контроля.

Для выполнения поставленной задачи необходимо пользоваться СП 1.1.1058-01, а также в Письмо Роспотребнадзора от 13.04.2009 № 01/4801-9-32, в котором приводятся рекомендованные к использованию типовые программы производственного контроля.

Содержание пояснительной записки (основной части) в данном случае должно быть следующим.

• Теоретическая часть.

В теоретической части должны быть освещены следующие вопросы.

Системы естественного освещения производственных помещений. Должны быть раскрыты понятия и дано определение терминам в области производственного освещения. Кроме того, должны быть рассмотрены требования к проектированию систем естественного освещения и методика их расчёта.

Программное обеспечение для построения моделей промышленных объектов. В данном подразделе должен быть проведён обзор и анализ существующих программных продуктов, предназначенных для 2D и 3D моделирования опасных производственных объектов. Рекомендуется рассмотреть следующие графические редакторы: Компас-3D Viewer, SolidWorks, Autocad Plant 3D, Unigraphics, ProEngineer, Catia и т.д. Необходимо сделать вывод о наиболее подходящем программном продукте для моделирования заданного промышленного объекта.

Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Здесь необходимо ознакомиться с основными требованиями следующих нормативных документов: СП 12.13130.2009 "Свод правил. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности", НПБ 105-03. Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, Постановление Правительства РФ от 25.04.2012 N 390 "О противопожарном режиме". Кроме того, изучить принципы определения классов взрыво- и пожароопасных зон по ПУЭ.

Программное обеспечение для моделирования опасных процессов в техносфере. В данном подразделе должен быть проведён обзор и анализ существующих программных продуктов, предназначенных для моделирования различных процессов, в том числе для моделирования опасных процессов в техносфере. Как минимум должны быть рассмотрены следующие системы: GPSS World. GPSS, Maple, tHAZARD 3.0, FlowVision, ANSYS. Необходимо сделать вывод о наиболее подходящем программном продукте для моделирования заданного опасного процесса.

Алгоритм построения задачи во FlowVision. В данном подразделе должны быть объяснены все этапы расчета при работе с FlowVision:

• создание области расчета (“геометрии” устройства) в САПР и импортирование ее через форматы VRML, IGES, STL, VDAFS, DEFORM, ABAQUS, ANSYS или NASTRAN в FlowVision.

• задание математической модели.

• задание граничных условий.

• задание исходной расчетной сетки и критериев её адаптации по решению и по граничным условиям.

• задание параметров методов расчета.

• проведение расчета (без участия пользователя).

• просмотр результатов расчета в графической форме (“визуализация” результатов расчетов) и сохранение данных в файлы.

• оценка точности расчетов методом сходимости по сетке.

Расчёт искусственной вентиляции. Должны быть раскрыты понятия и дано определение терминам в области производственной вентиляции. Приведены основные требования СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. Кроме того, определена методика расчёта искусственной вентиляции.

Требования безопасности к проектированию объектов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а также к размещению производственного оборудования. В данном подразделе должны быть освещены требования безопасности нормативных документов к проектированию объектов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а также к размещению производственного оборудования, в том числе используемые при выполнении данной курсовой работы. Рекомендуется пользоваться следующими нормативными документами: ВУПП-88 Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Москва 1989; РД 39-135-94 Нормы технологического проектирования газоперерабатывающих заводов; Приказ Ростехнадзора от 11 марта 2013 года № 96 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств».

Объём теоретической части не должен превышать 15 (пятнадцать) страниц.

• Практическая часть

Практическая часть должна состоять из следующих подразделов.

Задание 1.

Расчёт системы естественного освещения производственного помещения. В данном подразделе необходимо рассчитать систему освещения производственного помещения, заданного вариантом задания (приложение В).

Методика расчета естественного освещения изложена в своде правил СП 23-102-2003. «Естественное освещение жилых и общественных зданий».

Расчет естественного освещения сводится к определению необходимой площади световых проемов (окон, световых фонарей), обеспечивающих нормированные значения КЕО, т.е. достаточный уровень освещения.

Необоснованное увеличение стеклянных поверхностей, например, сплошное остекление наружных стен якобы для обеспечения максимального естественного освещения, ведет к дискомфорту, ухудшению видимости.

В соответствии с СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* территория РФ зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Группы административных районов

Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии с приложением И СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.

Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, определяют по формуле:

e_N = e_н ·m_N, (1)

где N – номер группы административных районов по таблице 1;

е_н – нормированное значение КЕО по приложению И СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*;

m_N – коэффициент светового климата, принимаемый по таблице 2.

Полученные по формуле (1) значения следует округлять до десятых долей.

Таблица 2 – Коэффициенты светового климата

Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

• характеристика и разряд зрительных работ;

• группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

• нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

• требуемая равномерность естественного освещения;

• продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;

• необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т.п.).

Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также в одноэтажных общественных зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью не превышает 8.

Совмещенным освещением называют освещение, при котором в светлое время суток одновременно используются естественный и искусственный свет, при этом недостаточное по условиям зрительной работы естественное освещение дополняют искусственным освещением.

Совмещенное освещение устраивают только в помещениях с недостаточным естественным освещением, в которых расчетное значение КЕО составляет менее 90 % нормированного.

Нормированные значения освещенности при совмещенном освещении следует принимать с учетом пунктов 6.5 и 6.6 СП 52.13330.2011 в соответствии с приложением И.

Размеры и расположение световых проемов в помещении, а также соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяют предварительным и проверочным расчетами согласно СП 23-102-2003.

Пример расчета естественного освещения производственных помещений

Рассчитать естественное освещение для помещения насосной по транспорту нефти. Вид освещения боковое, одностороннее, размеры помещения 20×6×5 м. Противостоящих зданий нет. Место расположения насосной – Республика Башкортостан. Световые проемы ориентированы на юго-запад.

Размеры и расположение световых проемов в помещении, а так же соблюдение требований норм естественного освещения помещения определяются предварительным и проверочным расчетами.

Предварительный расчет КЕО и площади световых проемов при боковом освещении.

Предварительный расчет размеров световых проемов при боковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить с применением графиков отдельно для помещений жилых зданий, для помещений общественных зданий, для школьных классов. Соответствующий график для помещений общественных зданий приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – График для определения относительной площади световых проемов А_с.о/А_п при боковом освещении помещений общественных зданий

Расчет следует производить в следующей последовательности:

• а) в зависимости от разряда зрительной работы (по табл. 1) или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата РФ по приложению И СП 52.13330.2011 определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения;

• б) определяют глубину помещения d_п, высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h₀₁ и отношение d_п/h₀₁;

• в) на оси абсцисс графика (рисунок 1) определяют точку, соответствующую определенному значению d_п/h₀₁, через найденную точку проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей нормированному значению КЕО. По ординате точки пересечения определяют значение А_с.о/А_п;

• г) разделив найденное значение А_с.о/А_п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м².