Методика гидростатического взвешивания

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Для измерения плотности стали 12Х18Н10Т используют метод гидростатического взвешивания в таких жидкостях, как вода, спирты и других. Для определения плотности указанным методом необходимо последовательно взвесить исследуемый образец в воздухе и во вспомогательной жидкости, плотность и коэффициент объёмного расширения которой заранее определены с достаточно высокой точностью. Плотность исследуемого образца рассчитывают по формуле:

;

где, ρ₁- плотность исследуемого образца при температуре t; m₁ – масса образца на воздухе; m₂ – масса образца в жидкости при температуре t; d₁ - плотность жидкости при температуре t. (σ- плотность воздуха)

Гидростатическое взвешивание применяется в физико-химических исследованиях, так как позволят с достаточно высокой точностью определять плотность образцов любой геометрической формы, используя лабораторные аналитические весы и ёмкость с жидкостью, в которой проводятся измерения.

Точность определения плотности в первую очередь зависит от точности определения веса образца во вспомогательной жидкости, поэтому жидкость надо выбирать, учитывая её физико-химические свойства. Чувствительность измерения ρ_обр растёт пропорционально V_обр и ρ_ж. Плотность жидкости не должна превышать предполагаемой плотности образца, иначе последний будет плавать на поверхности жидкости. Объём, а следовательно, и вес образца ограничены максимально допустимой нагрузкой на чашку весов. Однако надо учесть, что на образец, погруженный в жидкость, действует согласно закону Архимеда выталкивающая сила тем большая, чем больше ρ_ж. С увеличением ρ_ж уменьшается нагрузка на чашку весов, причём эта нагрузка резко снижается в области ρ_ж≈ρ_обр, что позволяет существенно увеличить объём образца V,и чувствительность измерений ρ_ж. Поэтому целесообразно использовать жидкости с плотностью максимально близкой к плотности образца.

В качестве вспомогательной жидкости нельзя применять суспензии, не обладающие постоянством плотности во времени. Использовать растворы также нежелательно, так как в случае открытой поверхности жидкости плотность раствора из-за преимущественного испарения легко летучих фракций может изменяться. Вспомогательная жидкость должна быть как можно более чистой по химическому составу. Жидкость должна быть химически устойчива, и не вступать во взаимодействие с материалом образца. Особое внимание следует уделять постоянству температуры рабочей жидкости и образца при взвешивании.

Недостатком гидростатического взвешивания является заниженная точность измерений, обусловленная вариациями сил выталкивания при взвешивании образцов в жидкости вследствие захвата пузырьков воздуха и вариаций сил поверхностного натяжения рабочей жидкости на границе с измерительной подвеской. При измерении плотности в воде на дополнительном измерительном устройстве к лабораторным аналитическим весам «METTLER TOLEDO» рекомендуется добавлять в воду поверхностно активное вещество, поставляемое в комплекте с измерительным устройством. Этот приём позволяет уменьшить влияние вариаций сил выталкивания за счёт стабилизации поверхностного натяжения на границе раздела подвески с рабочей жидкостью и снижает возможность захвата пузырьков воздуха при взвешивании образцов в воде.

Также возможный источник погрешностей – периодическое извлечение и погружение образца в жидкость при поверке повторяемости результатов измерений. В ходе этих операций вносятся искажение в температурное поле вокруг образца, не исключено прилипание пузырьков газовой фазы к образцу или же загрязнение поверхностного слоя жидкости. Для устранения подобных явлений следует предусмотреть возможность отсоединения образца, от чашечки измерительной подвески не извлекая его из рабочей жидкости с тем, чтобы он оставался в ней в период между измерениями.

Рисунок 4 - Прибор для гидростатического определения

плотности твердых веществ

БЕЗОПАСНОСТЬ И ОХРАНА ТРУДА

Охрана труда – система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия и средства.

Большое значение в деле охраны труда имеет техника безопасности, представляющая собой систему организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов, а также производственная санитария как система организационных, гигиенических и санитарно-технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

Безопасность труда – состояние защищенности работника, обеспеченное комплексом мероприятий, исключающих вредное и опасное воздействие на работников в процессе трудовой деятельности.

Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к заболеванию или снижению трудоспособности.

Опасный производственный фактор – производственный фактор, вследствие которого на работника может привести к временной или стойкой утрате трудоспособности (трудовому увечью или профессиональному заболеванию) или смерти.

В связи с условиями выполнения экспериментальных работ, с точки зрения безопасности и охраны труда, следует рассмотреть такие вредные и опасные факторы, как ионизирующее излучение, электрический ток и пожарная безопасность.[5]

Радиационная безопасность

Радиационная безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколения людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая персонал от вредного воздействия ионизирующего излучения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйств, науке и медицине .

Существуют три следующих вида ионизирующего излучения:

– альфа-излучение (a-излучение) – ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях;

– бета-излучение (b-излучение) – электронное (и позитронное) ионизирующее излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при ядерных превращениях и характеризующееся граничной энергией спектра Еb;

– гамма-излучение (g-излучение) – фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение с дискретным спектром, возникающее при изменении энергетического состояния атомного ядра или при аннигиляции частиц.

Ионизирующее излучение при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни). Устанавливаются следующие категории облучаемых лиц: персонал (группа А и Б) и все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для женщин в возрасте 45 лет, работающих с источниками ионизирующего излучения, вводятся дополнительные ограничения: эквивалентная доза на поверхности нижней части области живота не должна превышать 1 мЗв в месяц, а поступление радионуклидов в организм за год не должно быть более 1/20 предела годового поступления для персонала.

Таблица 1 - Основные пределы доз

Нормируемые величины	Пределы доз
Нормируемые величины	Персонал (группа А)*	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год: в хрусталике глаза, коже, кистях и стопах.	150 мЗв 500 мЗв 500 мЗв	15 мЗв 50 мЗв 50 мЗв
Примечание - Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б, равны ¼ значений для персонала группы А. Далее в тексте все нормативные значения для категории персонал приводятся только для группы А.

Лица, работающие с источниками ионизирующего излучения, должны выполнять требования "Норм радиационной безопасности" (НРБ–99) и "Санитарно–гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности» № 5.01.030.03. Весь персонал, работающий с источниками ионизирующего излучения, должен пройти инструктаж в службе радиационной безопасности и сдать экзамены по радиационной безопасности. При работе с источниками ионизирующего излучения необходимо применять индивидуальные средства защиты. Индивидуальные средства защиты подразделяются на основные и дополнительные.

К основным средствам защиты относятся спецодежда и спецобувь повседневного пользования (халаты, шапочки, комбинезоны, спецбелье, мягкая обувь и т. д.).

К дополнительным средствам защиты относятся:

– пленочная и резиновая одежда и спецобувь (фартуки, нарукавники, перчатки, бахилы, чулки и т. д.);

– фильтрующие и изолирующие средства защиты органов дыхания (респираторы, противогазы и т. д.);

– приспособления типа щитки, захваты и т. д.

Персонал должен проходить индивидуальный дозиметрический контроль (иметь при работе дозиметр ДПГ-03). Дозиметр носится поверх одежды на месте, определяемом дозиметристом.

Все работы с использованием открытых источников излучения разделяются на три класса. Класс работ устанавливается по санитарным правилам в зависимости от группы радиационной опасности радионуклида и его активности на рабочем месте, при условии, что удельная активность превышает значение, приведенное в приложении П-4 НРБ-99

Так как основные работы проводились в помещениях для работ 2 класса в здании 135 КИР "Байкал-1", то выполнялись все требования "Санитарно-гигиенических требований по обеспечению радиационной безопасности" № 5.01.030.03. и требования "Норм радиационной безопасности" (НРБ-99).

В помещениях для работ 2 класса запрещается:

– пребывание сотрудников без необходимых средств защиты;

– прием пищи, курение, пользование косметическими принадлежностями;

– хранение пищевых продуктов, табачных изделий, домашней одежды и других предметов, не относящихся к работе, а также их применение и использование.[6]

Электробезопасность

Электробезопасность – это система организационно-технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электрического поля и статического электричества.

Напряжение выше 36 В и ток 0,05 А, проходящий через тело человека, являются опасными , а ток 0,1 А – смертелен. Человек начинает ощущать протекающий через него ток относительно малого значения: 0,6-1,5 мА (при частоте 50 Гц). Этот ток не может вызывать поражения человека, и в этом смысле он безопасен. Однако он может явиться косвенной причиной несчастного случая, поскольку человек, почувствовав действие тока, теряет уверенность в себе и может допустить неправильные действия.

Ток величиной 10-15 мА (при частоте 50 Гц) вызывает сильные и болезненные судороги мышц рук. Человек не в состоянии разжать руку, которая касается токоведущей части, не может отбросить провод от себя и оказывается как бы прикованным к токоведущей части. Такой ток называется "неотпускающим". Сам по себе он не угрожает жизни, но если человек немедленно не будет освобожден из электрической цепи, величина тока с течением времени резко возрастает вследствие понижения сопротивления тела и человек погибает.

В результате действия электрического тока на человека появляются ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи.

Ожоги кожного покрова возникают при соприкосновении с сильно нагретыми частями электрооборудования, под действием тока, проходящего через тело, при возникновении электрического разряда между телом и электродом, при выделении теплоты электрической дугой.

Электрические знаки образуются в результате химического или механического действия тока, безболезненны и имеют вид затвердевшей припухлости желтовато-серого цвета с каймой белой или серой.

Электрометаллизация кожи происходит при воздействии (проникновении) частиц металла электрода, плавящегося при прохождении тока.

Для предупреждения вредных последствий действия электрического тока все токоведущие устройства оборудования должны быть надежно изолированы. Токоведущие устройства должны помещаться в корпусе оборудования, в специальных закрытых кожухах или шкафах с блокировкой, отключающей ток при их открывании.

Неизолированные токоведущие устройства должны располагаться на определенной высоте, исключающее случайное прикосновение, или закрываться специальными ограждениями. Во избежание повреждения изоляции токопроводы должны быть надежно защищены от механического и химического воздействия окружающей среды. Все наружные зажимы и концы проводов должны быть закрыты коробками.

Все электрическое оборудование и испытательные машины, работающие при напряжении выше 36 В, должны быть надежно заземлены (заземление проверяется ежегодно).

Категорически запрещается прикосновение к неизолированным частям электроустановок.

Электропечи, ванны и другие электроустановки должны быть оборудованы блокировками безопасности, отключающими ток при нарушении правил эксплуатации электрооборудования.

Лица, работающие с электроприборами должны использовать индивидуальные средства защиты: изолирующие подставки и коврики, резиновые сапоги, галоши, боты и перчатки. На каждом изолирующем средстве защиты указываются наибольшее номинальное напряжение, которое оно может выдержать, и срок следующих испытаний.

Важной мерой предосторожности при работе с электрооборудованием являются предупреждающие плакаты и надписи. При наличии в цехах оборудования, движущегося вблизи токоведущих частей, устраивается автоматическая звуковая или световая сигнализация, предупреждающая их повреждение.

При поражении электрическим током, первую помощь пострадавшему должен уметь оказывать каждый работник предприятия, работающий в электроустановках, так как не всегда медицинские работники могут срочно прибыть на место происшествия.

Первая помощь при несчастных случаях от электрического тока состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от действия тока и оказание первой помощи.

Для уменьшения вероятности поражения электрическим током персоналу, необходимо соблюдать требования: «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Для выполнения дипломной работы использовались электрические установки для длительных коррозионных испытаний образцов. При работе установок были предусмотрены следующие защитные меры по электробезопасности:

– питание подавалось через разъем, не позволяющий прикоснуться к токоведущим проводникам;

– все элементы установки располагались так, чтобы исключить случайное соприкосновение с ними во время эксплуатации;

– все элементы регулятора выбирались с учетом рассеивающейся на них мощности;

оголенные проводники были изолированы.

Пожарная безопасность

Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее вред жизни и здоровью, материальный ущерб людям, интересам общества и государства.

Противопожарная защита промышленных предприятий представляет собой комплекс технических и организационных мероприятий, исключающих возникновение пожаров, а также направленных на обеспечение предприятий противопожарными средствами для ликвидации очагов загорания.

С целью предупреждения пожара должны соблюдаться следующие правила пожарной безопасности :

– перед началом работы персонал должен быть ознакомлен с правилами пожарной безопасности, планом эвакуации и расположением пожарного инвентаря;

– все пожароопасные работы должны проводиться в помещении, оборудованном для этих целей;

– легковоспламеняющиеся и горючие жидкости должны храниться в специально оборудованных местах;

– проходы в помещениях должны оставаться свободными;

– необходимо следить за наличием и исправностью противопожарного инвентаря;

– в конце рабочего дня и при выходе из рабочих помещений все выключатели и рубильники должны выключаться, а в рабочем журнале должна делаться запись о состоянии помещения.

Действия персонала при пожаре:

– при обнаружении загорания (пожара) необходимо оповестить об этом окружающих голосом об опасности, сообщить о пожаре в пожарную команду по телефону 3-04 (КИР “Байкал - 1”), 2-01(КИР ИГР), 3-01 (площадка “М”);

– сообщить о случившемся руководству;

– принять меры к тушению пожара первичными средствами пожаротушения (при реальной угрозе жизни покинуть данное помещение, сооружение);

– прибывшие к месту пожара члены добровольной пожарной дружины действуют в соответствии с табелем расчета; организовать встречу пожарной команды и в дальнейшем действовать по указанию начальника пожарной.[7]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В отчете был сделан литературный обзор по видам сталей, по структуре, по химическому составу.

Произведен поиск существующих методов исследований структуры сталей.

Описаны методы рентгеноструктурного фазового анализа, оптической микроскопии, электронной микроскопии, методика гидростатического взвешивания для измерения плотности стали. Рассмотрен описание растрового электронного микроскопа JSM-6390

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Официальный сайт РГП НЯЦ РК www.nnc.kz.

2 Геллер Ю. А., Рахштадт А. Г., Материаловедение, ‑ М.: Металлургия 1989 – 26 с.

Жук, Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук. – М.: Металлургия, 1976. – 354 с.

3 Практическая растровая электронная микроскопия под редакцией Дж. Гоулдстейна и Х. Яковица, перевод с английского под редакцией В. И. Петрова. Москва 1978, издательство «Мир», 655 с.

5 СНиП РК. Санитарные правила и нормы Республики Казахстан по гигиене труда в промышленности. Омск ИПК «Омич», 1995 г.

6 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). – Алматы, Агентство по делам здравоохранения, 1999. - 80 с.

Нормы радиационной безопасности (НРБ-99) СП 2.6.1.758 - 99
(с изменениями).

7 Меры пожарной безопасности в лаборатории 211: Инструкция; Инв. № 1753.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1151; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!