26.2.1. Если ситуация, требующая высадки пассажиров, произошла вследствие неисправности подвижного состава, устройства пути или внешней отделки тоннеля и не угрожает безопасности пассажиров, машинисту надлежит выполнить следующие действия:
26.2.2. После установки заземляющего устройства (находясь на пути) приступить к монтажу сходного устройства, для чего необходимо:
Отвернуть (против часовой стрелки) фиксаторы 3 трапов 1 сходного устройства, предварительно освободив их от фиксирующей проволоки. Снять фиксаторы и положить их в кабину управления;
Аккуратно, не допуская травмирования пальцев рук, поочерёдно снять с направляющих кронштейнов 2 сначала один, затем другой трап. Снятые трапы положить на путь в произвольном порядке.
Отвернуть барашек 5 крепёжной скобы направляющей штанги 4 и вывернуть фиксатор 6, предварительно освободив их от фиксирующей проволоки.
ПРИМЕЧАНИЕ : для разрыва фиксирующей проволоки целесообразно применять кувалдочку из комплекта рельсового закрепителя, входящую в поездной инструмент;
Штангу 4 развернуть горизонтально и при необходимости, изменяя её рабочую длину перемещением в гнезде 7 , надёжно установить на ближний к двери аварийного выхода направляющий кронштейн 2 ;
Поочерёдно установить трапы 1 сходного устройства таким образом, чтобы имеющиеся на них пазы опирались на направляющую штангу 4 , закреплённую в горизонтальном положении.
26.2.3. Из кабины управления открыть дверь аварийного выхода (открывается наружу), предварительно поворотом ручек выведя из зацепления «язычки» обоих фиксаторов.
26.2.4. Зафиксировать дверь аварийного выхода в открытом положении, при помощи предназначенного для этой цели фиксатора так, чтобы тяга, состоящая из двух полутяг, приняла вид прямой линии. Привести в рабочее положение и надёжно зафиксировать поручень двери аварийного выхода.
26.2.5.Включить белые фары в сторону выхода пассажиров.
26.2.6. В микрофон громкоговорящего оповещения объявить в салоны о предстоящей высадки пассажиров в тоннель, призвать их к спокойствию и указать маршрут следования: « Уважаемые пассажиры! Поезд дальше не пойдёт. Выход из вагонов будет производиться из головного вагона по ходу поезда (в противоположную сторону) через торцевые двери в сторону станции «…». При выходе из вагонов соблюдайте спокойствие и порядок. Будьте внимательны при следовании по пути!»
ПРИМЕЧАНИЕ : если диспетчером указано направление вывода пассажиров противоположное движению поезда, то действия согласно п.16.5 выполняются машинистом в кабине хвостового вагона.
CОГЛАСОВАНО: СОГЛАСОВАНО:
Заместитель начальника метрополитена – Заместитель начальника метрополитена –
Главный Ревизор по безопасности движения Начальник Службы подвижного состава
В.В. ТИТОВ______________ И.М. ЗАКОВЫРКИН__________
«_____» _____________ 2010 г. «______» ________________ 2010 г.
МЕСТНАЯ ИНСТРУКЦИЯ
О ПОРЯДКЕ ДЕЙСТВИЙ МАШИНИСТА ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ НА СОСТАВАХ СЕРИИ 81-717.5М;81-714.5М.
МОСКВА 2010 год
ВВЕДЕНИЕ
Данная инструкция определяет порядок действий машиниста при возникновении неисправностей на подвижном составе метрополитена.
Требования настоящей инструкции могут быть соблюдены при условии знания машинистом Правил технической эксплуатации метрополитенов РФ, Инструкции по движению поездов и маневровой работе на метрополитенах, должностных инструкций и оборудования подвижного состава. Оперативность действий машиниста должна сочетаться с обеспечением безопасности движения поездов и выполнением требований Инструкции по технике безопасности.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Основной задачей машинистов при возникновении неисправности на электроподвижном составе является её устранение в кратчайшее время и снятие неисправного подвижного состава с линии. Оперативность действий локомотивной бригады должна сочетаться, как с обеспечением безопасности движения поездов, так и с выполнением требований Инструкции по охране труда.
2. В случае возникновения неисправности на электроподвижном составе, машинист обязан:
2.1. Уяснить характер неисправности, обработав кабину управления в соответствии с требованиями настоящей Местной инструкции.
2.2. Немедленно доложить о случившемся поездному диспетчеру, с указанием характера неисправности и места нахождения состава (поезда), а также о своих дальнейших действиях.
2.3. Принять меры к устранению неисправности электроподвижного состава в соответствии с настоящей Местной инструкцией.
2.4. Об устранении неисправности на электроподвижном составе и о порядке дальнейшего следования доложить поездному диспетчеру и далее действовать по его указанию.
3. При вынужденной остановке поезда (состава) машинист обязан :
3.1.Остановить поезд по возможности на площадке и прямом участке пути вблизи телефона тоннельной связи, если не требуется экстренной остановки.
3.2. После остановки доложить об этом поездному диспетчеру, объявить пассажирам о задержке отправления поезда и соблюдении спокойствия (в соответствии с перечнем текстов информации пассажиров, передаваемых локомотивной бригадой по поездному радиооповещению). В зависимости от профиля пути затормозить поезд (состав) стояночными (ручными) тормозам и убедиться в отсутствие скатывания поезда (состава).
3.3.Выяснить возможность дальнейшего следования, принять меры к устранению возникшего препятствия для движения
3.4.После устранения препятствия для движения доложить об этом поездному диспетчеру, отпустить стояночные (ручные) тормоза и продолжить дальнейшее движение поезда (состава).
3.5.При невозможности устранения препятствия для движения затребовать восстановительное формирование и обеспечить по согласованию с поездным диспетчером вывоз или вывод пассажиров из тоннеля на станцию, порядком, установленным Управлением метрополитена.
3.6. При обнаружении препятствия для движения на смежном пути локомотивная бригада (машинист) должна принять меры к остановке встречного поезда, доложив о препятствии поездному диспетчеру с требованием остановить встречный поезд на станции, или подать ручной (звуковой) сигнал остановки, если встречный поезд находится в пределах видимости.
3.7. В случае приближения к впереди стоящему поезду, остановившемуся на площадке или подъеме, машинист обязан остановить свой поезд на расстоянии не менее 25 м до него, а на подъеме более 0,030 – не менее 50 м, подать сигнал остановки (три коротких свистка), доложить поездному диспетчеру и далее действовать по его указанию.
3.8. В случае вынужденного ограничения скорости не более 10 км/ч, машинист обязан отключить поездные устройства АЛС – АРС, доложить об этом поездному диспетчеру. На Люблинской линии, где основным средством сигнализации при движении поездов является АЛС-АРС, затребовать включения сигнальных огней автоблокировки.
3.9. Во всех случаях экстренной остановки поезда (состава) пневматическим тормозом, в том числе от действия вентилей замещения № 2, необходимо доложить поездному диспетчеру и принять меры для проверки состояния колесных пар в движении, для чего вызвать на состав машиниста – инструктора.
3.10. Обо всех выявленных недостатках и нарушениях нормальной работы электроподвижного состава, устройств и сооружений метрополитена машинист, по окончании смены, должен написать донесение установленной формы.
Мир современных транспортных средств пестрит разнообразием моделей и видов транспорта. Каждый год появляются все новые прототипы современных средств передвижения, как старые виды транспорта с незначительными доработками, так и совсем непонятные и футуристичные на вид устройства. Часто такие новинки мы склонны определять в старые и привычные категории: легковой автомобиль, мотоцикл, самолет, снегоход. Но что же стоит в основе различий между, казалось бы, совсем одинаковыми по внешним характеристикам видами техники? Почему внешне сходные устройства мы с уверенностью относим к той или иной группе? Почему мотоцикл и мопед относят к различным видам техники?
Историческая сводка
Сегодня привычный для нас мотоцикл развивался по различным путям. Многие люди работали над привычной сегодня конструкцией. Все началось с велосипеда. На определенном этапе велосипед пытались доработать, установить на него сначала паровой двигатель, а затем и двигатель внутреннего сгорания. Первые мопеды и мотоциклы больше всего напоминали собой типичный велосипед с установленным на него двигателем. Пойдя по разным веткам развития мопед и мотоцикл, приобретали свойства отвечающие нуждам граждан. Примером такой отдачи может быть компания Хонда .
В послевоенное время Япония переживала труднейшие времена, передвижение по городу было затруднено из-за разбомбленных улиц. Обычный транспорт с большим трудом передвигался по разрушенным войной маршрутам. Из этих неудобств и пришли первые мопеды, а в дальнейшем и мотоциклы, разработанные Соитиро Хондой .
Этот человек был гениальным инженером. Установив небольшой двигатель внутреннего сгорания на свой личный велосипед он, вскоре начал продавать их в промышленном масштабе. Мопед того времени идеально отвечал требованиям общества. Дешевый, компактный и мобильный по сравнению с другим уличным транспортом. Эти качества отличают мопед от мотоцикла и в наши дни.
Характеристики мотоцикла
Мотоцикл это транспорт с достаточно мощным двигателем. Конструкция может быть двух, трех, либо четырехколесной (квадроцикл), так же допускает наличие пассажирской коляски, гусеничного хода и в таком случае называется снегоходом. Кубатура двигателя мотоцикла может быть различной от 50 до 2000 см 3 .
Строение мотоцикла может быть сходным с мопедом, но решающая характеристика мощность. Для управления мотоциклом водителю требуются водительские права специальной категории «А». С недавних пор для управления маломощными мопедами так же необходимо и меть права категории «А1». На сегодняшний день существует огромное множество мотоциклов от гражданских моделей для повседневной езды, до спортивных моделей узкоспециализированных под различные дисциплины мотоспорта. Лучшие модели, порою проходя небольшую модификацию, попадают на городские улицы.
Характеристики мопеда
Мопед является менее мощным транспортным средством, чем любой мотоцикл. Мощность его ограничена объемом двигателя и максимальной скоростью. Мопед чаще всего не имеет коробки передач, и скорость езды регулируется лишь ручкой газа. В свое время мопеды имели огромный спрос среди населения с низким достатком. Малый вес конструкции обеспечивает мопеду меньшую трату топлива по сравнению с его старшим братом мотоциклом.
В то же время мобильность транспортного средства остается на высоте. Прибавьте к этому компактность и дешевизну и вы получите идеальный городской транспорт для среднего и низшего класса. По схожему с мопедом пути развивались и мотоциклы, на велосипеды устанавливались двигатели. Некоторые современные модели все еще напоминают собой усовершенствованный велосипед. Они даже имеют педали дающие возможность привести мопед в движение подобно езде на обычном велосипеде, не заводя двигатель.
Однако чаще внешний вид современного мопеда резко заявляет, что имеет весьма далекое отношение и к мотоциклу и к велосипеду. Народная любовь к мопедам в огромной степени связана именно с их удобством. Помимо удобств связанных с компактностью и дешевизной, тот факт, что мопед не требовал регистрации, прав и прочих бюрократических условностей делал этот транспорт отличной альтернативой.
Очевидные различия
Одним из основных различий мотоцикла и мопеда всегда была мощность двигателя . При всей своей схожести данные машины находятся в условно разных весовых категориях. Грубо говоря, мопед это мотоцикл с объемом двигателя до 50 кубических сантиметров. Двигатель малого объема порождает одну из особенностей мопеда. Это относительно малая скорость, до 50 км/ч , данное ограничение не позволяет транспортному средству поспевать за прочим транспортом в общем потоке и выделяет его в отдельную категорию. Такое разграничение действует на территории Российской Федерации и может отличаться на территориях других государств. Огромная разница между мопедом и мотоциклом кроется в их конструкции. Мотоцикл в любом современном воплощении имеет ряд обязательных признаков:
- Наличие коробки передач обеспечивающей переключение между фиксированными скоростями.
- Наличие объемного (свыше 50 см 3) двигателя.
- Отсутствие педалей.
Стоит помнить, что наличие коробки передач и отсутствие педалей не означает мотоцикл в 100% случаев. Как было сказано раньше конфигурация мопеда может повторять мотоцикл во всем кроме мощности.
Еще одним отличием являются различные габариты . Чаще всего мопед даже очень схожий по строению с мотоциклом имеет намного более маленький размер и вес. Исключением могут быть некоторые виды спортивных мотоциклов, но тут опять же определяет мощность.
В итоге получается что мопед и мотоцикл схожи во многом, главное отличие вопреки всем остальным это законодательная условность выносящая мопед в отдельную категорию.
Назначение. Порядок проверки крепления элементов сходных устройств (в том числе перил).
Сходные устройства предназначены для выхода пассажиров из тоннеля при ЧС, а так же для прохода населения города и пассажиров в тоннели по сигналам ГО.
Устанавливаются в голове и хвосте по обоим путям на станциях тоннельного типа.
Устройство имеет два положения – не рабочее (когда все элементы находятся в пределах габарита приближения оборудования) и рабочее (когда устройства позволяют подниматься с пути на платформу или спускаться с платформы на путь).
ДСП каждую ночь проверяет наличие висячих замков и креплений фиксаторов, о чем делает соответствующую запись в журнале осмотра.
Имеется несколько типов сходных устройств:
А, Б, УСМ, ТСМ (ТСМ – Кольцевая и Сокольническая линия)
Операции, выполняемые при уборке станции. Кратность операций при основной и текущей уборке станций.
Виды операций, выполняемых при уборке станции, а так же их кратность указаны в Приложении ТПРС (5 раздел)
Для организации санитарного содержания станции устанавливаются следующие виды уборки:
основная уборка – осуществляется в ночное время
текущая уборка – осуществляется днем и вечером
периодическая уборка – например – протирка зеркал заднего вида, очистка дренажных решеток, промывка/протирка ВЗК
В зависимости от погодных условий, а так же при массовых перевозках, периодичность работ может изменяться.
Билет №14.
2. Действия ДСЦП и ДСП при взрезе стрелки.
Взрез стрелки - это принудительный перевод остряков стрелки колесными парами подвижного состава при следовании в пошерстном направлении по неготовому маршруту.
Признаки взреза стрелки на пульт-табло:
стрелка теряет контроль положения
рельсовая стрелочная цепь покажет занятость
будет звенеть звонок и мигать красная лампа
если был задан маршрут, в который входит контроль этой стрелки, в т.ч. как охранной, светофор по этому маршруту перекроется на запрещающее показание.
Запрещается ДСЦП переводить взрезанную стрелку без разрешения руководителя работ, а так же производить отмену и разделку маршрута, в который входила взрезанная стрелка.
При взрезе стрелке ДСЦП должен сообщить ДЦХ и ШН, в Журнале осмотра об этом сделать запись,.
Если взрезавший стрелку подвижной состав остановился на остряках стрелки , машинист должен дать заявку ДЦХ на снятие напряжения с контактного рельса.
ДЦХ дает приказ ЭЦХ на снятие напряжение с контактного рельса. ЭЦХ снимает напряжение и дает приказ в адрес ДЦХ, машиниста состава, который взрезал стрелку, и станции ДС (на станции приказ ЭЦХ не регистрируют). Машинист, получив приказ, устанавливает закоротку, докладывает ДЦХ и приступает к осмотру.
При отсутствии схода колесных пар с рельсов движение по взрезанной стрелке допускается только по распоряжению ДЦХ (на парковых путях – ДСЦП) на основании заявки руководителя работ (работника Службы пути не ниже ПДП, а при его отсутствии – работника Службы Ш не ниже ШН).
Запрещается движение по взрезанной стрелке впредь до ее осмотра и ремонта работниками Службы пути и Службы сигнализации и связи.
Освобождение стрелки от подвижного состава производится по распоряжению ДЦХ (ДСЦП) под контролем руководителя работ со скоростью не более 10 км/ч с готовностью остановиться по сигналу руководителя работ.
При невозможности оперативного устранения последствий взреза дальнейшее движение по стрелке разрешается на основании записи в Журнале осмотра работника Службы пути (не ниже ПДП). Запись является основанием для выдачи письменных предупреждений. В записи должно быть указано направление движения и допустимая скорость движения по стрелке.
Остряки запирают в требуемом положении на закладку и навесной замок или зашивают. В этом случае стрелка выключается из централизации с сохранением пользования сигналами (постановка на макет).
Запрещается ДСЦП переводить взрезанную стрелку без разрешения руководителя работ, а также производить отмену и разделку маршрута, в который входит взрезанная стрелка, без разрешения ДЦХ.
После осмотра и устранения последствий взреза первый поезд (состав) пропускается по стрелке при запрещающем показании светофора по приказу ДЦХ или распоряжению ДЦХ или ДСЦП со скоростью не более 10 км/ч, а на парковых путях – по распоряжению ДСЦП.
В дальнейшем поезда (составы) пропускаются со скоростью, установленной работником службы пути.
После окончания работы и включения стрелки в централизацию дежурный поста централизации обязан проверить с электромехаником СЦБ соответствие контроля обоих положений стрелки на пульте фактическому положению. Результаты проверки оформляются в «Журнале осмотра» за их совместными подписями.
3. Организация пропуска работников в тоннель (наземный участок) по наряду при наличии напряжения на контактном рельсе.
Работники во время движения поездов и наличия напряжения на КР проходят в тоннель, для выполнения работ, предусмотренных тех процессом при наличии наряда и пропуска (проход на объекты «М» под напряжением). Наряды могут выдавать руководители «М», служб, дистанции, электродепо, а также лица, определенные эти приказом. Наряд регистрируется в специальном журнале. Наряд составляется в 2-х экземплярах, на срок не более 15 календарных дней с момента выдачи. Во время производства работ, один экземпляр наряда находится у старшего группы, другой у ДСП, ДДЭ. С работниками, ФИО, которых указаны в наряде должны быть проведены целевые инструктажи. Инструктаж членам бригады проводит старший бригады (руководитель работ), а ему проводит тот, к выдал наряд В наряде указано: срок действия, наименование структурного подразделения «М», кем выдан наряд, время производства работ, место работ, характер работ, перечислена бригада Ф.И.О. и должности, подписи в получении инструктажа и инструктирующего, графа особые условия должна быть заполнена, в ней указывают меры безопасности (письменные, устные, уменьшение скорости). В наряде расписывается старший группы, ответственный за безопасное проведение работ, кто выдал наряд. В наряде имеются отметки ДСП, ДДЭ, где ДСП ставит отметку при пропуске в тоннель - дата, время, количество человек, подпись. И при выходе из тоннеля - дата, время, количество человек, подпись. Проходить одновременно может группа от 2 до 5 человек. Имеется перечень объектов , на которые во время движения поездов и при наличии напряжения на КР для выполения работ. Выписка из перечня относительно данной станции находится в папке по охране труда, в кабине ДСП. Пропуск работников в тоннель по наряду возможен только при движении поездов 30 пар и менее. Выписка для прохода работников по наряду из ГДП находится в кабине ДСП, заверенная ДЧ.
Работники, направляющиеся в тоннель, предъявляют ДСП удостоверения со штампами « Т» и «под напряжением», наряд, сообщив причину прохода на объект. ДСП уведомляет ДЦХ о проходе работников по наряду. ДСП включает освещение рабочее и аварийное по указанию ДЦХ, а также ДСП смежной станции при необходимости. ДСП делает отметку в наряде, один оставляет у себя, и регистрирует работников в книге «Прохода, проезда работников тоннель, парковые пути» в ДУ-5. Каждый машинист поезда получает предупреждение устное или письменное. Если требуются устные предупреждения, то старший труппы передаёт заявку ДЦХ устно по поездной диспетчерской связи, а если письменные, то делает заявку, в журнале осмотра, в ней может указать какое освещение трсбуется оставить для их работ, если нет автономного освещения на объекте. Бели работники идут на объект, расположенные до 60 метров от торцевой двери станции, идут пешком, на расстоянии свыше 60 метров - поездом. Извещение о месте предстоящей высадке работников, машинисту передаёт ДЦХ, ДСП (как исключение- о месте высадке укажет старший группы, если они следуют на устранение неисправности). Работники должны быть в сигнальных жилетах и с исправными аккумуляторными фонарями. Интервал между группами не менее интервала между поездами. ДСП открывает торцевую дверь, выключает УКПТ, пропускает их за поездом, который укажет ДЦХ. Следующий поезд будет задерживается на станции , и машинист будет предупреждаться. После прохода работников ДСП закрывает торцевую дверь, включает УКПТ.
ДСП организует посадку работников в поезд, предупредив машиниста о месте высадки. Передаёт устные предупреждения машинистам по указанию ДЦХ, письменные на основании приказа ДЦХ. Спуск через двери осуществляется при наличии ниши, банкетки, сходного служебного мостика или другого безопасного места. Спускаются по ступеням из вагона, располагаясь лицом к вагону, держась за поручни, прыгать запрещено. После высадки, старший группы убеждается в отходе группы в безопасное место и подаёт машинисту сигнал привести поезд в движение. После заезда на объект, старший группы докладывает о нахождении всех работников на объекте ДЦХ или своему диспетчеру, который в свою очередь докладывает ДЦХ. С этого момента выход с объекта запрещен. ДЦХ, получив сообщение, даёт указание ДСП об отключении освещения в тоннеле и об окончании выдачи предупреждений (устных или письменных). Основанием возобновления выдачи предупреждений служит сообщение старшего группы, о готовности выхода работников с объекта в тоннель. ДЦХ даёт указание ДСП включить освещение в тоннеле, машинисту по поездной радиосвязи или через ДСП о вывозе работников из тоннеля; а ДСП за каким поездом работники будут выходить. До прибытия поезда, работники находятся в укрытии (безопасном месте). Старший группы, в ожидании поезда находится впереди с включенным сигнальным фонарем (прозрачно-белым огнем) направленным в сторону поезда. После остановки поезда -машинист подаёт три коротких сигнала, и работники поднимаются по мостику по команде старшего группы. Посадка/ высадка через дверь кабины машиниста головного вагона в сторону противоположной КР или через 3-ю правую дверь салона пассажирского вагона, если КР находится с левой стороны, если КР с правой стороны, то через левую дверь кабины машиниста. Старший группы, при выходе/выезде из тоннеля докладывает ДЦХ. ДЦХ даёт указание на отмену выдачи предупреждений. Все работники после выхода/выезда из тоннеля должны явиться к ДСП для регистрации выхода и получения наряда. ДСП регистрирует выход в книге «Прохода, проезда работников в тоннель, парковые пути» (ДУ-5) и наряде, расписывается и отдаёт наряд старшему группы. При сдаче дежурства ДСП обязан передать по смене сведения , о наличии работников в тоннеле в книге ДУ-5, ДСП сдающая смену делает запись о наличии работников, а ДСП принявшая смену расписывается.
Действия ДСП при загорании в эл.поезде. Подготовка средств пожаротушения, порядок пользования пожарными рукавами.
ДСП, получив сообщение о загорании в эл.поезде должен:
* Вызвать пожарную охрану города по т.6-101.
* Сообщить о пожаре в отдел пожарной охраны «М» т.2-18-20
* Подготовить первичные средства пожаротушения (поднести огнетушители, проложить рукав от пожарного крана к месту остановки горящего вагона).
* Дать указание работнику полиции на закрытие станции на вюд; ст. кассиру вывесить щит о закрытии станции; ДУЭ дать заявку на переключение эскалаторов на подъем (кроме одного, он должен работать на спуск, для прибывших пожарных, скорой помощи и др. формирований); организовать оповещение пассажиров о маршрутах эвакуации.
* Организовать эвакуацию пассажиров и тушение пожара.
* После снятия напряжения с КР сообщить об этом локомотивной бригаде; по указанию ДЦХ заполнить бланк уведомления о снятии напряжения с КР и вручить его под роспись.
* Докладывать ДЦХ о складывающейся обстановке на станции
* Выдать машинисту или прибывшим пожарным КТТ.
Бели машинист получил информацию от пассажиров или увидел сам в поезде загорание, но при этом со станции уже отправился, он должен принять меры к остановке поезда (до сигнального знака «Предельное место применения экстренного торможения», включиться в связь словами «Диспетчер, Срочно!» Далее сообщить свой номер поезда, маршрута, станцию с которой отправился, и причину экстренного торможения. ДЦХ, приняв такое сообщение извещает машиниста, что скоро даст приказ ему. Вызывает машиниста следом идущего поезда, и предупреждает о запрещении въезда на станцию, получив подтверждения от второго машиниста, что он понял, дабт приказ машинисту 1-го поезда на осаживание со скорость не более 5 км /ч. Машинист; осадив поезд на станцию, обязан открыть двери поезда, дать заявку на снятия напряжения с КР, чем тушить вагон огнетушителем или водой принимает машинист.
Пожарные рукава должны иметь длину не менее 20 м. На платформе хранятся в пирамидах пожарные рукава 2 шт. по 20 м, один из которых должен заканчиваться стволом. Пожарные краны устанавливают на вестибюлях в полу пассажирской платформы , в торцах пассажирской платформы, меж станционных переходах Каждый корридор станции имеет пожарный кран, к пожарным кранам крепятся пожарные рукава, кроме пожарных кранов, находящихся в полу платформы. Пожарный рукав должен заканчиваться стволом, пожарный кран может устанавливаться в деревянном, металлическом ящике. Дверь маркируется ПК №..., ящик пломбируется ДСП. На пирамидах и дверях пожарных кранов указаны телефоны городской пожарной охраны 6-101, 2-18-20. Пожарные краны под платформой закрыты люками, люки окрашены в красный пвет с белой окантовкой. Пожарные краны с пожарными рукавами используются для тушения пожара водой при снятии напряжении с контактного рельса на платформе, если тушение производится и пассажирских или служебных помещений. В кабине ДСП имеется комплект КТТ. выдается машинисту дм тушения пожара. В комплект входит: пожарный рукав не стандартный, с насадкой; перчатки; переходные устройства для подключения попарного рукава как к стандартным пожарным кранам, так и хозяйственным кранам в тоннеле. Тушение можно производить без снятая напряжения, так как насадок распыляет воду в облако. На станции, где напор воды 3 и менее атмосфер, КТТ применяется после снятия напряжения. На метрополитене на ряде станций глубокого заложения смонтированы сухотрубы для подачи воды от вестибюля до платформы станции из пожарных гидрангов города, использует городская пожарная команда. Станции, где отсутствуют сухотрубы, укомплектованы пожарными рукавами повышенной прочности. Эти рукава используют для подачи воды от пожарных автомобилей на платформы станции. Рукава хранятся на вестибюлях в металлических контейнерах, которые запираются на замок, один ключ находится у старшего кассира, выдается городской пожарной команде вместе с оперативным планом пожаротушения, второй хранится в электромеханической службе и на аварийной доске.
При поступлении от ДСП информации о прибывающем поезде , на котором возможно возгорание, ДСП готовит средства пожаротушения, по прибытии поезда и после высади пассажиров, ДСП прокладывает рукавную линию к очагу загорания без заломов и перегибов. При пользовании пожарным краном в полу платформы открывает люк, присоединяет пожарный рукав. Если пользуется пожарным краном в торце станции, пожарный рукав уже присоединен к пожарному крану. Что бы удлинить пожарный рукав, возможно присоединение второго пожарного рукава к нему (20м+ 20м = 40м). При необходимости, берут пожарные рукава из кабины ДСП, открывать пожарный кран можно только после снятия напряжения. Тушит машинист.
Билет №15.
2. Порядок включения и выключения автоблокировки на линиях, где основным средством сигнализации является система АЛС-АРС.
3. Порядок оплаты и условия проезда и провоза багажа в метрополитене. Проезд льготных категорий граждан, в том числе детей.
Действия ДСП при травматическом случае с работником станции
оказать первую мед. Помощь пострадавшему и его доставку в мед.учреждение;
немедленно сообщить ДЦХ, ДС, руководству дистанции, которое сообщает в сектор охраны труда и руководству Службы;
по возможности сохранить место происшествия таким, каким оно было в момент случая;
взять объяснения с пострадавшего и очевидцев;
написать рапорт;
Оформляется актом формы H-I, который хранится в течение 45 лет
При легкой травме - больничный лист до 60 дней- акт составляется в течении 3-х суток комиссией предприятия. Акт составляется в 3-х экземплярах (I-работодателю, 1 пострадавшему, I-строховой компании). Комиссия составляет протокол расследования за подписью не менее 3-х человек, с указанием обстоятельств и принятых мер.
Комиссия - нечетное количество человек под председательством работодателя (начальник Службы, инженер по охране труда, ППБ).
Специальному расследованию подлежат случаи со смертельным исходом, групповые несчастные случаи, происшедшие с двумя и более работниками независимо от исхода, а также тяжелые несчастные случаи - если нетрудоспособность более 60 дней. В комиссии главный гос. инспектор, председатель дорпрофсожа, представитель страховой компании и др. лица от службы. Срок расследования - 15 суток.
Несчастный случай, о котором пострадавший или очевидцы не сообщили в течение рабочей смены или нетрудоспособность наступила не сразу, расследуется по заявлению пострадавшего в течение не более месяца со дня подачи заявления. Вопрос о составлении акта формы Н-I решается после всесторонней проверки, с учетом всех обстоятельств. Не подлежат учету случаи естественной смерти, самоубийства, а также травмы в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.
Обозначение:
Наружный вид:
красно-оранжевый металлический блеск
Медь представляет собой химический элемент с обозначением Cu (от латинского: cuprum) и менделеевским числом 29. Это пластичный металл с достаточно высокой теплопроводностью и электропроводностью. Чистая медь мягкая и ковкая; свежие обнажения имеют красно-оранжевый цвет. Используется в качестве проводника тепла и электричества, строительного материала и составляющей различных металлических сплавов. Металл и его сплавы используются на протяжении тысячелетий. В римскую эпоху медь преимущественно добывалась на Кипре, отсюда и происхождение названия металла сyprium (металл Кипра), позже сокращенное до сuprum. Его соединения обычно встречаются как медные(II) соли, которые часто обладают голубыми или зелеными цветами, близкими к таким минералам как азурит и бирюза, исторически широко использовались в качестве пигментов. Архитектурные сооружения строятся с использованием меди и, подвергаясь коррозии, дают зеленую медянку (или патину). Прикладное искусство заметно отражает использование меди, как самой по себе, так и в качестве составляющей пигментов. Медь незаменима для всех живых организмов как малый пищевой минерал, так как она является ключевой составляющей комплекса дыхательного фермента цитохром-с-оксидазы. У моллюсков и ракообразных медь входит в состав пигмента крови гемоцианина, который заменен объединенным с железом гемоглобином у рыб и других позвоночных. Основные зоны, где медь обнаруживается у людей, представлены печенью, мышцами и костями. Соединения меди используются в качестве бактериостатических веществ, фунгицидов и антисептиков для древесины.
Характеристики
Физические
Медь, серебро и золото находятся в 11 группе периодической таблицы и разделяют определенные характеристики: они имеют один s-орбитальный электрон наряду с заполненной электронной d-оболочкой и характеризуются высокой ковкостью и электрической проводимостью. Заполненные d-оболочки этих элементов в большей степени не способствуют межатомным взаимодействиям, в которых преобладают s-электроны, посредством металлических связей. В отличие от металлов с незаполненными d-оболочками, металлические связи в меди не имеют ковалентного свойства и достаточно слабы. Это объясняет низкую твердость и высокую ковкость отельных кристаллов меди. На макроскопическом уровне, появление протяженных дефектов на кристаллической решетке, таких как границы зерен, замедление движении материала под накладываемым напряжением повышает твердость металла. По этой причине медь обычно поставляется в тонкозернистой поликристаллической форме, которая имеет большую прочность, чем монокристаллические формы. Мягкость меди отчасти объясняет ее высокую электрическую проводимость (59,6×106 См/м) и, таким образом, высокую теплопроводимость, которая является второй наиболее высокой среди чистых металлов при комнатной температуре. Причина заключается в том, что сопротивление переносу электронов в металлах при комнатной температуре большей частью происходит за счет рассеивания электронов за счет тепловых колебаний решетки, которые сравнительно слабее у мягких металлов. Предельно допустимая плотность потока меди на открытом воздухе составляет приблизительно 3,1×106 А/м2 площади поперечного сечения, при значении выше этого начинает чрезмерно нагреваться. Как и в случае других металлов, если медь располагается вплотную к другому металлу, наблюдается электрохимическая коррозия. Наряду с цезием и золотом (оба желтые), а также осмием (голубоватый) медь представляет собой один из четырех элементарных металлов с естественным цветом, не считая серого или серебристого. Чистая медь имеет красно-оранжевый цвет и приобретает рыжеватый налет под воздействием воздуха. Характерный цвет меди является результатом электронных перескоков между заполненной 3d и полузаполненной 4s оболочками атомов – разница энергий между этими оболочками соответствует оранжевому свету. Аналогичный механизм служит причиной желтого цвета золота и цезия.
Химические
Медь не вступает в реакцию с водой, но дает медленную реакцию с атмосферным кислородом, образуя слой черно-коричневого оксида меди, который, в отличие от ржавчины, которая образуется, когда железо подвергается воздействию влажного воздуха, защищает находящуюся под ним медь от более обширной коррозии. Зеленый слой медянки (меди карбонат) может часто наблюдаться на старых медных конструкциях, таких как Статуя свободы. Медный налет под воздействием сульфидов, с которыми он реагирует, образует различные сульфиды меди.
Изотопы
Существует 29 изотопов меди. 63Cu и 65Cu устойчивы, при этом 63Cu составляет примерно 69% меди естественного происхождения; оба имеют спин в 3⁄2. Другие изотопы радиоактивны, при этом наиболее стабилен 67Cu с периодом полураспада в 61,83 часов. Описаны семь метастабильных изотопов, при этом 68mCu устойчив со значением периода полураспада в 3,8 минут. Изотопы с массовым числом выше 64 разрушаются β−, в то время как изотопы с массовым числом ниже 64 разрушаются β+. 64Cu, имеющий период полураспада в 12,7 часов, разрушается обоими способами. 62Cu и 64Cu имеют обширное применение. 64Cu представляет собой радиоконтрастный агент для формирования рентгеновских изображений, а в сочетании с хелатом может использоваться для лечения рака. 62Cu используется в 62Cu-PTSM, который является радиоактивной изотопной меткой для позитронно-эмиссионной томографии.
Образование
Медь синтезируется в крупных звездах и представлена в земной коре в концентрации около 50 частей на миллион (ч/млн), где она образуется как самородная медь или в минералах, таких как сульфиды меди халькопирит и халькоцит, карбонаты меди азурит и малахит, а также в минерале оксида меди (I) куприте. Наибольшая масса обнаруженной элементарной меди составляет 420 тонн и была найдена в 1857 г. на полуострове Кивинау в Мичигане, США. Самородная медь является поликристаллической, при этом крупнейший описанный отдельный кристалл имеет размеры 4,4×3,2×3,2 см.
Добыча
Большая часть меди добывается или экстрагируется в качестве сульфидов меди из крупных открытых рудников в отложениях медно-порфировой руды, которая содержит от 0,4 до 1,0% меди. В качестве примера можно привести Чукикамата в Чили, шахту Бингем-каньона в Юте, Соединенные Штаты и шахту Эль Чино в Нью-Мексико, США. Согласно Геологической службе Великобритании, в 2005 г. Чили была ведущим добытчиком меди, добывая по меньшей мере одну треть меди в мире, далее следуют Соединенные Штаты, Индонезия и Перу. Медь также может восстанавливаться с помощью подземного выщелачивания. Некоторые залежи штата Аризона считаются первыми кандидатами для данного метода. Количество используемой меди растет и доли доступной меди едва достаточно, чтобы позволить всем странам достичь мирового уровня развития использования.
Запасы
Медь используется как минимум 10000 лет, но более чем 95% всей меди, когда-либо добытой и расплавленной, было получено после 1900 г., и более половины было извлечено только за последние 24 года. Так как имеется множество естественных источников, общее количество меди на Земле значительно (около 1014 тонн всего лишь в верхнем километре земной коры, либо около 5 миллионов лет добычи с текущей скоростью). Тем не менее, только ничтожная часть этих запасов экономически оправдана, учитывая текущие цены и технологии. Различные расчеты существующих запасов меди, доступной для добычи, варьируются от 25 до 60 лет, в зависимости от базовых предположений, таких как темпы развития. Переработка представляет собой основной источник меди в современном мире. Учитывая эти и другие факторы, будущее добычи меди и поставки представляет объект многих дискуссий, включая представление о пике добычи меди, аналогичное пику добычи нефти. Цена меди исторически нестабильна, она поднялась в шесть крат с 60-летней низкой цены в 0,60 USD/фунт (1,32 USD/кг) в июне 1999 г. до 3,75 USD за фунт (8,27 USD/кг) в мае 2006 г. Затем спала до 2,40 USD/фунт (5,29 USD/кг) в феврале 2007 г., а потом восстановилась до 3,50 USD/фунт (7,71 USD/кг) в апреле 2007 г. В феврале 2009 г. ослабление глобального спроса и резкое падение сырьевых цен по сравнению с высокими в прошлом году вернула цену меди на уровне 1,51 USD/фунт (3,33 USD/кг).
Методы
Концентрация меди в руде составляет в среднем всего лишь 0,6%, в основном коммерческие руды представлены сульфидами, в особенности халькопиритом (CuFeS2) и в меньшей степени халькоцитом (Cu2S). Эти минералы концентрируются из дробленой руды с уровнем меди в 10–15% посредством пенной флотации или биовыщелачивания. Нагрев этого материала посредством двуокиси кремния во взвешенной плавке удаляет большую часть железа как шлак. Процесс с легкостью преобразует железо в оксиды, которые в свою очередь реагируют с двуокисью кремния, образуя силикатный шлак, которые всплывает на поверхность расплавленной массы. В результате медный штейн, состоящий из Cu2S, в дальнейшем накаляется с целью преобразования всех сульфидов в оксиды: 2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2 Оксид меди преобразуется в черновую медь в результате плавки: 2 Cu2O → 4 Cu + O2 Процесс образования штейна Садбери преобразует только половину сульфидов в оксиды и затем использует оксиды для удаления остальной серы как оксида. Тогда электролитическое рафинирование и анодный ил использовались в отношении платины и золота, которые он содержит. Этот шаг использует достаточно легкое восстановление оксида меди в металл. Природный газ продувается через черновую медь для удаления большей части оставшегося кислорода, и затем выполняется электролитическое рафинирование в отношении полученного материала, чтобы получить чистую медь: Cu2+ + 2 e− → Cu
Переработка
Как и алюминий, медь на 100% пригодна для повторного использования без потерь в отношении качества, независимо от того, находится она в сыром состоянии или входит в состав промышленного продукта. По объему медь является третьим наиболее перерабатываемым металлом после железа и алюминия. Подсчитано, что 80% меди, когда-либо добытой, на сегодняшний день используется. Согласно Докладу о запасе металлов в обществе Ресурсной панели ООН, мировой запас меди в использовании на душу населения составляет 35–55 кг. Большая часть приходится на более развитые страны (140–300 кг на душу населения), чем на менее развитые (30–40 кг на душу населения). Процесс переработки меди, проще говоря, аналогичен тому, который используется для извлечения меди, но требует меньшего количества шагов. Лом меди с высокой степенью чистоты плавится в печи и затем восстанавливается и заливается в заготовки и формы; скрап с низкой степенью чистоты рафинируется посредством электролитического разделения в ванне с серной кислотой.
Сплавы
Существует несколько медных сплавов, многие имеют важное применение. Латунь представляет собой сплав меди и цинка. Бронза относится к медно-оловянным сплавам, но также может иметь отношение к любым сплавам меди, таким как алюминиевая бронза. Медь является одной из наиболее важных составляющих карата серебряных и золотых сплавов, при этом припои каратов используются в ювелирной промышленности, изменяя цвет, твердость и температуру плавления получающихся сплавов. Сплав меди и никеля, носящий название мельхиор, используется в монетах низкого достоинства, часто для наружной оболочки. Монета США в 5 центов, называемая никель, состоит из 75% меди и 25% никеля и обладает гомогенной структурой. Сплав, состоящий из 90% меди и 10% никеля примечателен за счет устойчивости к коррозии и используется в различных деталях, подверженных действию морской воды. Сплавы меди с алюминием (около 7%) имеют приятный золотой цвет и используются в декорациях. Некоторые бессвинцовые припои состоят из олова, сплавленного с небольшими долями меди и других металлов.
Соединения
Медь образует широкий спектр соединений, обычно за счет окислительных состояний +1 и +2, которые часто называются соединениями закисной меди и двухвалентной меди соответственно.
Бинарные соединения
Как и у других элементов, простейшие соединения меди представляют собой бинарные соединения, т.е. содержащие только два элемента. Преимущественно представлены оксидами, сульфидами и галогенидами. Известны оксиды как с закисной медью, так и с двухвалентной. Среди многочисленных сульфидов меди наиболее важные примеры включают сульфид меди (I) и сульфид меди (II). Существуют галогениды закисной меди с хлором, бромом и йодом, а также галогениды двухвалентной меди – с фтором, хлором и бромом. Попытка получить йодид меди (II) дает йодид меди и йод. 2 Cu2+ + 4 I− → 2 CuI + I2
Координационная химия
Медь, как и все металла, образует координационные соединения с лигандами. В водном растворе медь (II) существует как 2+. Данное соединение демонстрирует наиболее быструю скорость водообмена (скорость, с которой лиганды воды присоединяются и отсоединятся) для перехода к металло-аквокомплексу. Добавление водного гидроксида натрия вызывает выпадение осадка в виде светло-синего твердого гидроксида меди (II). Упрощенное уравнение: Cu2+ + 2 OH− → Cu(OH)2 Водный аммиак вызывает аналогичное выпадение осадка. За счет добавления избыточного аммония осадок растворяется, образуя тетраамминмедь(II): Cu(H2O)4(OH)2 + 4 NH3 → 2+ + 2 H2O + 2 OH− Множество других оксианионов образуют комплексы; они включают ацетат меди (II), нитрат меди (II) и карбонат меди (II). Сульфат меди (II) образует голубой кристаллический пентагидрат, который является наиболее узнаваемым соединением меди в лаборатории. Он используется в качестве фунгицида под названием бордосская жидкость. Полиолы, соединения, состоящие более чем из одной спиртовой функциональной группы, в целом взаимодействуют с медными солями. Например, медные соли используются в тесте восстанавливающих сахаров. В особенности, использование реактива Бенедикта и раствора Фелинга в присутствии сахара сигнализирует посредством изменения цвета с синего Cu(II) до красноватого оксида меди (I). Реактив Швейцера и родственные комплексы с этилендиамином и другими аминами растворяют целлюлозу. Аминокислоты образуют достаточно устойчивые хелатные комплексы с медью (II). Существует множество жидких реактивов для тестирования ионов меди, один из них включает калия ферроцианид, который дает коричневый осадок с медными (II) солями.
Органическая химия
Соединения, содержащие связь углерод-медь, известны как органомедные соединения. Они в высокой степени реактивны в отношении кислорода, образуя оксид меди (I), и обладают множеством применений в химии. Они синтезируются посредством обработки медных (I) соединений реактивами Гриньяра, терминальными алкинами или органолитиевыми реактивами; в частности, последняя описанная реакция вырабатывает реактив Гилмана. Они могут подвергаться замещению алкилгалогенидами, образуя контактирующие продукты; фактически, они важны в области органического синтеза. Ацетилид меди (I) высокочувствителен к ударным нагрузкам, но представляет собой посредник в таких реакциях как реакция Кадио-Ходкевича и связывание по Соногашира. Сопряженное соединение с енонами и карбокупрация алкинов также могут быть достигнуты за счет органомедных соединений. Медь (I) образует множество слабых комплексов с алкенами и монооксидом углерода, в особенности в присутствии аминовых лигандов.
Медь (III) и медь (IV)
Медь (III) обычно обнаруживается в оксидах. Простейшим примером является купрат калия, KCuO2, черно-синее твердое вещество. Наиболее хорошо исследованными соединения меди (III) являются меднокислые сверхпроводники. Оксид иттрий-барий-медь (YBa2Cu3O7) состоит как из центров Cu(II), так и Cu(III). Как и оксид, фторид представляет собой высокоосновный анион и стабилизирует ионы металлов в состояниях с высокой степенью окисления. Более того, известны фториды и меди (III), и даже меди (IV), K3CuF6 и Cs2CuF6 соответственно. Некоторые медьсодержащие белки образуют оксо комплексы, которые также содержат медь (III). Что касается ди- и трипептидов, пурпурные комплексы меди (III) стабилизируются депротонированными амидными лигандами. Комплексы меди (III) также наблюдаются в качестве посредников в реакциях органомедных соединений.
История
Медный век
Медь образуется в природе как самородная медь и обнаруживается в записях некоторых древнейших цивилизаций. Она обладает историей применения, которая насчитывает по меньшей мере 10000 лет, по расчетам она была открыта в 9000 г. до н.э. на Среднем Востоке; медная подвеска была обнаружена в северном Ираке и датируется 8700 г. до н.э. Это свидетельствует, что золото и метеоритное железо (но не выплавка чугуна) были единственными металлами, которые использовались людьми до меди. История медной металлургии предположительно развивалась в следующей последовательности: 1) холодная обработка самородной меди, 2) прокаливание, 3) плавка и 4) литье по выплавляемым моделям. В юго-восточной Анатолии все четыре металлургические техники более или менее единовременно появились в Новом каменном веке в 7500 г. до н.э. Тем не менее, точно так же как земледелие было независимо открыто в нескольких регионах мира (включая Пакистан, Китай и Америку), плавка меди была изобретена в нескольких разных регионах. Предположительно, она была открыта независимо в Китае до 2800 г. до н.э., в Центральной Америке, возможно, около 600 г. н.э., а также в Западной Африке около 9 или 10 века н.э. Литье по выплавляемым моделям было изобретено в 4500–4000 гг. до н.э. в Юго-Восточной Азии, датирование по углероду установило, что горные работы велись в Олдерли Эдж в Чешире, Великобритания, с 2280 до 1890 г. до н.э. Ötzi the Iceman, мужчина, датированный 3300–3200 гг. до н.э., был обнаружен с осью с медной головкой со степенью чистоты 99,7%; высокий уровень мышьяка в его волосах свидетельствует, что он был причастен к плавке меди. Опыт обращения с медью сопровождался развитием других металлов; в частности, плавка меди привела к открытию плавки железа. Производство в Старом медном комплексе в Мичигане и Висконсине датируется между 6000 и 3000 гг. до н.э. Натуральная бронза, тип меди, изготавливаемый из руды, обогащенной кремнием, мышьяком и (редко) оловом, вошла в употребление на Балканах около 5500 г. до н.э.[требуется источник]
Бронзовый век
Сплавливание меди с оловом для получения бронзы было впервые применено на практике спустя 4000 лет после открытия плавки меди, и спустя около 2000 лет после этого «натуральная бронза» вошла в употребление. Бронзовые артефакты из культуры Винча датируются 4500 г. до н.э. Шумерские и египетские артефакты медных и бронзовых сплавов датируются 3000 г. до н.э. Бронзовый век начался в Юго-Восточной Европе около 3700–3300 гг. до н.э., в Северо-Западной – около 2500 г. до н.э. Он закончился с началом Железного века, 2000–1000 гг. на Ближнем Востоке, 600 г. до н.э. в Северной Европе. Переход между Каменным веком и Бронзовым ранее назывался Хальколитическим веком (медь-камень), когда медные инструменты использовались наряду с каменными. Это понятие постепенно впало в немилость, поскольку в некоторых частях света Хальколитический и Каменный век имеют общую границу с обоих концов. Латунь, сплав меди и цинка, имеет более недавнее происхождение. Она была известна грекам, но стала значительным дополнением к бронзе во времена Римской Империи.
Античность и средние века
В Греции медь была известна под названием халькос (χαλκός). Она была важным ресурсом для римлян, греков и других античных народов. Во времена Римской Империи она была известна как Cyprium, так как является обобщенным латинским термином для обозначения медных сплавов, и Cyprium от названия острова Кипр, где добывалось большое количество меди. Слово было сокращено до cuprum, а затем до английского copper. Афродита и Венера представляют медь в мифологии и алхимии, поскольку, за счет ее глянцевитой красоты, в античности она использовалась для производства зеркал, а также за счет связи с Кипром, который был посвящен богине. Семь небесных светил, известных в античности, ассоциировались с семью известными в то время металлами, и Венера была закреплена за медью. Первое применение в Британии латуни датируется около III–II века до н.э. В Северной Америке добыча меди началась с малодоходных работ, проводимых коренными американцами. Самородная медь извлекалась из мест заложения на Айл Роял примитивными каменными инструментами между 800 и 1600 гг. Медная металлургия процветала в Южной Америке, а именно в Перу около 1000 г. н.э.; более медленно она переходила на другие континенты. Были найдены погребальные украшения из меди XIV века, но коммерческое производство металла не начиналось до ранних годов XX века. Роль меди в культуре достаточно важна, в частности в качестве платежного средства. Римляне с VI до III века до н.э. использовали куски меди в качестве денег. В первую очередь, медь ценилась сама по себе, но постепенно форма и внешний вид меди становились все более важными. У Юлия Цезаря имелись собственные монеты, изготовленные из латуни, в то время как монеты цезаря Октавиана Августа были выполнены из сплава Cu-Pb-Sn. Учитывая расчетный ежегодный выход приблизительно в 15000 т, активность римлян в отношении добычи и плавки меди достигла уровня, непревзойденного до времен Промышленной революции; добыча наиболее интенсивно велась в провинциях, таких как Испания, Кипр и Центральная Европа. Ворота Иерусалимского храма выполнены из коринфской бронзы, покрытой позолотой. Это было широко распространено в Александрии, где предположительно получила начало алхимия. В древней Индии медь использовалась в холистической медицинской науке Аюрведе для хирургических инструментов и другого медицинского оборудования. Древние египтяне (~2400 г. до н.э.) использовали медь для обеззараживания ран и питьевой воды, а позже в отношении головных болей, ожогов и зуда. Багдадская батарея с медными цилиндрами, припаянными к проволочному выводу, датируется с 248 г. до н.э. до 226 г. н.э. и имеет сходство с гальваническим элементом, в связи с чем люди полагают, что это была первая батарейка; не было подтверждено.
Наше время
Великая медна гора представляла собой шахту в Фалун, Швеция, которая работала с X века до 1992 г. Она удовлетворяла две трети европейского спроса на медь в XVII веке и финансировала многие шведские войны в это время. Упоминалась как сокровище нации; Швеция имела обеспеченную медью денежную единицу. Использование меди в искусстве не ограничивалось деньгами: она использовалась скульпторами Ренессанса, в фотографической технологии, известной как дагерротип, а также в Статуе свободы. Было широко распространено нанесение медного покрытия и медная обшивка корпусов кораблей; корабли Христофора Колумба были среди первых, имевших такое новшество. Компания Norddeutsche Affinerie в Гамбурге была первым современным гальваническим заводом, начавшим производство в 1876 г. Немецкий ученый Готтфрид Озанн открыл порошковую металлургию в 1830 г. и в то же время определение атомной массы металлов; позже было открыто, что количество и тип добавляемого элемента (например, олова) к меди влияет на тон колокола. Взвешенная плавка была развита компанией Оутокумпу в Финляндии и впервые применена в Харьявалте в 1949 г.; энергосберегающий процесс лежал в основе 50% мирового первичного производства меди. Межгосударственный совет стран-экспортеров меди, сформированный в 1967 г. Чили, Перу, Заиром и Замбией, играл аналогичную роль в отношении меди, как ОПЕК для нефти. Он никогда не достиг такого же влияния, в частности, потому что был вторым по величине производителем, Соединенные Штаты никогда не были членом Совета; Совет был распущен в 1988 г.
Применения
Основное применение меди заключается в использовании в электрических проводах (60%), в качестве кровельного покрытия и для паяльных работ (20%), а также в промышленном оборудовании (15%). Медь в основном используется в виде чистого металла, но когда требуется повышенная прочность, она объединяется с другими элементами в сплавы (5% от общего использования), такие как латунь и бронза. Малая часть поставляемой меди используется в производстве соединений для биологически активных добавок и фунгицидов в сельском хозяйстве. Механическая обработка меди возможна, хотя обычно необходимо использовать сплав для сложных деталей, чтобы получить хорошую обрабатываемость.
Провода и кабели
Несмотря на конкуренцию со стороны других материалов, медь остается предпочтительным электрическим проводником практически во всех категориях электрических проводов, в основном за исключением воздушной передачи электроэнергии, где часто предпочтение отдают алюминию. Медный провод используется в электрогенерации, электропередаче, распределении электроэнергии, телекоммуникациях, электронной схематике и бесчисленных типах электрооборудования. Монтаж электрических проводок представляет собой наиболее важный рынок для медной промышленности. Он включает установочный провод, кабель связи, распределительный кабель, провода для бытовых нужд, автомобильные провода и кабели, а также обмоточный провод. Примерно половина всей добываемой меди используется в производстве электрических проводов и многожильных кабелей. Многие электрические устройства имеют медные провода за счет множества их полезных свойств, таких как высокая электрическая проводимость, разрывное сопротивление, пластичность, устойчивость к деформации, устойчивость к коррозии, низкое термальное расширение, высокая теплопроводимость, способность к пайке и легкая установка.
Электроника и сходные устройства
В интегральных схемах и платах с печатной схемой все больше и больше используется медь вместо алюминия за счет ее выдающейся электрической проводимости (см. Медная соединительная панель в качестве основной статьи); в теплоотводах и теплообменниках используется медь благодаря ее значительной способности к теплопередаче по сравнению с алюминием. В электромагнитах, электронно-лучевых трубках, кинескопах и магнетронах в микроволновых печах используется медь, так как обеспечивает волновод для микроволнового излучения.
Электродвигатели
Более высокая проводимость меди по сравнению с другими металлами повышает эффективность использования электроэнергии двигателей. Это имеет значение, поскольку двигатели и приводимые двигателем системы составляют 43%-46% мирового потребления электроэнергии и 69% всей электроэнергии, используемой промышленностью. Повышение массы и площади поперечного сечения меди в катушке повышает эффективность использования электроэнергии двигателя. Медные роторы двигателей, новая технология, разработанная для применения в двигателях, где экономия энергии является первоочередным требуемым параметром, способны сделать индукционные электродвигатели общего назначения соответствующими и превосходящими стандарты высшего КПД Национальной ассоциации производителей электрического оборудования (NEMA).
Архитектура
Медь использовалась с античных времен в качестве износостойкого, устойчивого к коррозии и стойкого против атмосферных влияний строительного материала. Крыши, водосливы, водосточные желоба, отводные трубы, купола, шпили, арки и двери изготавливались из меди сотни и тысячи лет. Использование меди в строительстве распространяется и на современность, включая внутреннюю и внешнюю обшивку стен, монтаж расширительных швов, радиоэкранирования и противомикробных внутренних предметов, таких как перила, сантехника и опорные поверхности. Некоторые другие важные полезные свойства меди как строительного материала включают низкую степень термической деформации, легкий вес, молниезащиту и способность к переработке. Отличительным свойством металла является натуральная зеленая патина, которая на протяжении долгого времени жаждалась архитекторами и дизайнерами. В конечном итоге, патина – это износостойкий слой, высоко устойчивый к атмосферной коррозии, таким образом, защищающий находящийся под ним металл от дальнейшего разрушения. Может представлять собой смесь карбонатных и сульфатных соединений в различных количествах, в зависимости от условий окружающей среды, таких как содержащий серу кислотный дождь. Строительная медь и ее сплавы также «дорабатываются» для получения конкретного внешнего вида, качества на ощупь и/или цвета. Доработка включает механическую обработку поверхности, химическое окрашивание и нанесение покрытия. Медь обладает превосходными свойствами в отношении плавки и пайки, также может подвергаться сварке; наилучшие результаты наблюдаются за счет газодуговой сварки металлическим электродом.
Применение против биообрастания
Медь биостатична, что означает, что бактерии не могут расти на ней. По этой причине она долгое время использовалась в деталях кораблей для защиты против усоногих рачков и моллюсков. Изначально использовалась в виде чистого металла, но потом была заменена морской латунью. Схожим образом, как обсуждалось в медные сплавы в аквакультуре, сплавы меди стали важным сетематериалом в аквакультурной промышленности, поскольку они обладают противомикробными свойствами и предотвращают биологическое обрастание, даже в экстремальных условиях, а также обладают сильной структурой и устойчивостью к коррозии в условиях моря.
Противомикробное применение
Многочисленные исследования противомикробной эффективности были проведены за последние 10 лет в отношении способности меди уничтожать широкий диапазон бактерий, например, вируса гриппа A, аденовируса и фунги. Контактные поверхности из медных сплавов обладают естественными внутренними свойствами уничтожать широкий спектр микроорганизмов например, E. coli O157:H7, метициллин-устойчивый Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus, Clostridium difficile, вирус гриппа A, аденовирус и фунги). Некоторые из 355 медных сплавов подтвержденно убивают более чем 99,9% вызывающих заболевания бактерий в течение всего лишь двух часов при регулярной очистке. Управление по охране окружающей среды США (EPA) утвердило регистрацию этих медных сплавов в качестве “противомикробных материалов с полезным действием для общественного здоровья,» что позволяет производителям заявлять о полезном действии в отношении здоровья продуктов, изготовленных из зарегистрированных противомикробных медных сплавов. Более того, EPA утвердила обширный перечень противомикробных медных продуктов, изготовленных из данных сплавов, таких как перильца, перила, надкроватные столики, раковины, вентили, дверные ручки, туалетное оборудование, компьютерные клавиатуры, оборудование спортивно-оздоровительных центров, ручки магазинных тележек и т.д. (полный перечень продуктов: Противомикробные контактные поверхности из медных сплавов#Утвержденные продукты). Медные дверные ручки использовались в госпиталях для снижения распространения болезни, при этом болезнь легионеров была подавлена за счет медных труб в водопроводных системах. Предметы из противомикробных медных сплавов в настоящее время устанавливаются в медицинских учреждениях Великобритании, Ирландии, Японии, Кореи, Франции, Дании и Бразилии, а также в подземных транспортных системах в Сантьяго и Чили, где перила из сплава медь-цинк были установлены на 30 станциях в период 2011–2014 гг.
Народная медицина
Медь широко используется в ювелирном деле, и фольклор сообщает, что медные браслеты облегчают симптомы артрита. В альтернативной медицине некоторые сторонники предполагают, что избыток меди, абсорбирующийся через кожу, может вылечивать некоторые заболевания, или что медь в некоторой степени создает магнитное поле, вылечивающее близлежащие ткани. В различных исследованиях не было обнаружено различий между артритом, подвергающимся лечению медным браслетом, магнитным браслетом или плацебо. Что касается медицинской науки, ношение меди не несет полезного действия ни при каких заболеваниях вообще. Люди могут страдать дефицитом пищевой меди, но это достаточно редко встречается, потому что медь представлена во многих обычных продуктах питания, включая бобовые растения (бобы), зерна и орехи. Отсутствует свидетельства, что медь может абсорбироваться через кожу. Если бы это было реально, это фактически привело бы к отравлению медью, что на деле более вероятно, чем полезное действие. В последнее время некоторая утягивающая одежда может реализовываться с медными вплетениями в ней, если учитывать заявления со стороны традиционной медицины. В то время как утягивающая одежда представляет собой реальное лечение некоторых заболеваний, в связи с чем одежда может действовать, добавление меди может не давать полезного действия помимо эффекта плацебо.
Другие применения
Соединения меди в жидкой форме используются в качестве антисептиков для древесины, в частности в обработке первоначальных структур во время хранения от повреждения в связи с загниванием. Совместно с цинком медные провода могут располагаться поверх непроводящих кровельных материалов для предотвращения роста мха. В текстильных волокнах используется медь для создания противомикробных защитных тканей, также она используется в керамической глазури, витражном стекле и музыкальных инструментах. Гальваническое производство обычно использует медь в качестве основы для других металлов, таких как никель. Медь представляет собой один из трех металлов, наряду со свинцом и серебром, использующихся в процедуре тестирования музейных материалов, носящей название тест Одди. В данной процедуре медь используется для обнаружения хлоридов, оксидов и серных соединений. Медь используется в качестве печатной пластины в вытравливании, гравировании и других формах металлографии. Оксид меди и карбонат используются в производстве стекла и в керамической глазури для обеспечения зеленого и коричневого цветов. Медь представляет собой основной легирующий металл в некоторых серебряных и золотых сплавах. Она может использоваться сама по себе, либо в качестве составляющей латуни, бронзы, медно-цинкового сплава для гильз и многих других полиметаллических сплавов.
Разрушение
Хромобактерия фиолетовая и Псевдомонада флуоресцентная могут мобилизовать твердую медь в виде цианистого соединения. Микоризальный фунги Ericoid Calluna, вереск и вакциниум могут произрастать в медном рудоносном грунте. Эктомикоризальный фунги Suillus luteus защищает молодые сосны от токсичности, связанной с медью. Образец грибка Аспергиллус черный был обнаружен произрастающим в золотодобывающем растворе; содержит цианометаллокомплекс, также как золото, серебро, медь, железо и цинк. Грибок также играет роль в солюбилизировании сульфидов тяжелых металлов.
Биологическая роль
Крупнейшие источники меди включают устриц, говядину и печень ягненка, бразильские орехи, сырую мелассу, какао и черный перец. Крупные источники включают лобстера, орехи и семена подсолнечника, зеленые оливки, авокадо и пшеничные отруби. Медьсодержащие белки обладают различными ролями в биологическом переносе электронов и транспортировке кислорода, процессах, которые применяют легкое взаимопреобразование Cu(I) и Cu(II). Биологическая роль меди начинается с присутствия кислорода в земной атмосфере. Белок гемоцианин представляет собой переносчик кислорода у большинства моллюсков и некоторых членистоногих, таких как мечехвост (Limulus polyphemus). Поскольку гемоцианин имеет голубой цвет, эти организмы обладают голубой кровью, в отличие от красной крови, обнаружимой в организмах, которые используют гемоглобин для этой цели. Сходные по структуре с гемоцианином соединения представлены лакказами и тирозиназами. Вместо обратимого связывания кислорода данные белки гидроксилируют субстраты, что объясняется их ролью в образовании летучих лаков. Медь также является составляющей других белков, связанных с обработкой кислорода. В цитохром-c-оксидазе, которая необходима для клеточного дыхания, медь и железо взаимодействуют в снижении уровня кислорода. Медь также обнаруживается во многих супероксиддисмутазах, белках, которые катализируют распад супероксидов посредством преобразования их (за счет перераспределения) в кислород и перекись водорода: 2 HO2 → H2O2 + O2 Некоторые медьсодержащие белки, такие как «голубые медьсодержащие белки», не взаимодействуют напрямую с субстратами, следовательно, не являются ферментами. Данные белки передают электроны посредством процесса, носящего название перенос электронов. Уникальный тетраядерный медьсодержащий центр был обнаружен в редуктазе оксида азота.
Пищевые потребности
Медь представляет собой незаменимый малый элемент в растениях и животных, но не в некоторых организмах. Человеческий организм содержит медь на уровне приблизительно от 1,4 до 2,1 мг на кг массы тела. Другими словами, рекомендованная суточная норма меди для нормальных здоровых взрослых указывается как 0,97 мг/день и как 3,0 мг/день. Медь абсорбируется в толстом кишечнике, а затем переносится в печень, связываясь с альбумином. После обработки в печени медь распределяется в другие ткани во второй фазе. Переносчик меди здесь включает белок церулоплазмин, который переносит подавляющее большинство меди в кровь. Церулоплазмин также переносит медь, которая выделяется в молоко, и отчасти является хорошо абсорбируемым источником меди. Медь в организме обычно подвергается печеночно-кишечной рециркуляции (около 5 мг в день против 1 мг в день абсорбируемой с пищей и выводимой из организма), при этом организм способен выводить некоторое количество избыточной меди при необходимости посредством желчи, выносящей часть меди из печени, которая затем не абсорбируется повторно в кишечнике.
Аннотация: В лекции рассматриваются основные физические и логические принципы организации ввода-вывода в вычислительных системах.
Функционирование любой вычислительной системы обычно сводится к выполнению двух видов работы: обработке информации и операций по осуществлению ее ввода-вывода. Поскольку в рамках модели, принятой в данном курсе, все, что выполняется в вычислительной системе, организовано как набор процессов, эти два вида работы выполняются процессами. Процессы занимаются обработкой информации и выполнением операций ввода-вывода.
Содержание понятий "обработка информации" и " операции ввода-вывода" зависит от того, с какой точки зрения мы смотрим на них. С точки зрения программиста, под "обработкой информации" понимается выполнение команд процессора над данными, лежащими в памяти независимо от уровня иерархии – в регистрах, кэше, оперативной или вторичной памяти. Под "операциями ввода-вывода" программист понимает обмен данными между памятью и устройствами, внешними по отношению к памяти и процессору, такими как магнитные ленты, диски, монитор , клавиатура, таймер . С точки зрения операционной системы "обработкой информации" являются только операции , совершаемые процессором над данными, находящимися в памяти на уровне иерархии не ниже, чем оперативная память . Все остальное относится к "операциям ввода-вывода". Чтобы выполнять операции над данными, временно расположенными во вторичной памяти, операционная система , сначала производит их подкачку в оперативную память , и лишь затем процессор совершает необходимые действия.
Объяснение того, что именно делает процессор при обработке информации, как он решает задачу и какой алгоритм выполняет, не входит в задачи нашего курса. Это скорее относится к курсу "Алгоритмы и структуры данных", с которого обычно начинается изучение информатики. Как операционная система управляет обработкой информации, мы разобрали ранее, в деталях описав два состояния процессов – исполнение (а что его описывать то?) и готовность (очереди планирования и т. д.), а также правила, по которым осуществляется перевод процессов из одного состояния в другое (алгоритмы планирования процессов).
Данная лекция будет посвящена второму виду работы вычислительной системы – операциям ввода-вывода. Мы разберем, что происходит в компьютере при выполнении операций ввода-вывода, и как операционная система управляет их выполнением. При этом для простоты будем считать, что объем оперативной памяти в вычислительной системе достаточно большой, т. е. все процессы полностью располагаются в оперативной памяти, и поэтому понятие "операция ввода-вывода" с точки зрения операционной системы и с точки зрения пользователя означает одно и то же. Такое предположение не снижает общности нашего рассмотрения, так как подкачка информации из вторичной памяти в оперативную память и обратно обычно строится по тому же принципу, что и все операции ввода-вывода.
Прежде чем говорить о работе операционной системы при осуществлении операций ввода-вывода, нам придется вспомнить некоторые сведения из курса " Архитектура современных ЭВМ и язык Ассемблера", чтобы понять, как осуществляется передача информации между оперативной памятью и внешним устройством и почему для подключения к вычислительной системе новых устройств ее не требуется перепроектировать.
Физические принципы организации ввода-вывода
Существует много разнообразных устройств, которые могут взаимодействовать с процессором и памятью: таймер , жесткие диски, клавиатура, дисплеи, мышь , модемы и т. д., вплоть до устройств отображения и ввода информации в авиационно-космических тренажерах. Часть этих устройств может быть встроена внутрь корпуса компьютера, часть – вынесена за его пределы и общаться с компьютером через различные линии связи: кабельные, оптоволоконные, радиорелейные, спутниковые и т. д. Конкретный набор устройств и способы их подключения определяются целями функционирования вычислительной системы, желаниями и финансовыми возможностями пользователя. Несмотря на все многообразие устройств, управление их работой и обмен информацией с ними строятся на относительно небольшом наборе принципов, которые мы постараемся разобрать в этом разделе.
Общие сведения об архитектуре компьютера
В простейшем случае процессор, память и многочисленные внешние устройства связаны большим количеством электрических соединений – линий , которые в совокупности принято называть локальной магистралью компьютера. Внутри локальной магистрали линии, служащие для передачи сходных сигналов и предназначенные для выполнения сходных функций, принято группировать в шины . При этом понятие шины включает в себя не только набор проводников, но и набор жестко заданных протоколов, определяющий перечень сообщений, который может быть передан с помощью электрических сигналов по этим проводникам. В современных компьютерах выделяют как минимум три шины:
- шину данных , состоящую из линий данных и служащую для передачи информации между процессором и памятью, процессором и устройствами ввода-вывода, памятью и внешними устройствами;
- адресную шину , состоящую из линий адреса и служащую для задания адреса ячейки памяти или указания устройства ввода-вывода, участвующих в обмене информацией;
- шину управления , состоящую из линий управления локальной магистралью и линий ее состояния, определяющих поведение локальной магистрали . В некоторых архитектурных решениях линии состояния выносятся из этой шины в отдельную шину состояния.
Количество линий, входящих в состав шины, принято называть разрядностью (шириной ) этой шины. Ширина адресной шины , например, определяет максимальный размер оперативной памяти, которая может быть установлена в вычислительной системе. Ширина шины данных определяет максимальный объем информации, которая за один раз может быть получена или передана по этой шине.
Операции обмена информацией осуществляются при одновременном участии всех шин. Рассмотрим, к примеру, действия, которые должны быть выполнены для передачи информации из процессора в память. В простейшем случае необходимо выполнить три действия.
- На адресной шине процессор должен выставить сигналы, соответствующие адресу ячейки памяти, в которую будет осуществляться передача информации.
- На шину данных процессор должен выставить сигналы, соответствующие информации, которая должна быть записана в память.
- После выполнения действий 1 и 2 на шину управления выставляются сигналы, соответствующие операции записи и работе с памятью, что приведет к занесению необходимой информации по нужному адресу.
Естественно, что приведенные выше действия являются необходимыми, но недостаточными при рассмотрении работы конкретных процессоров и микросхем памяти. Конкретные архитектурные решения могут требовать дополнительных действий: например, выставления на шину управления сигналов частичного использования шины данных (для передачи меньшего количества информации, чем позволяет ширина этой шины); выставления сигнала готовности магистрали после завершения записи в память, разрешающего приступить к новой операции, и т. д. Однако общие принципы выполнения операции записи в память остаются неизменными.
В то время как память легко можно представить себе в виде последовательности пронумерованных адресами ячеек, локализованных внутри одной микросхемы или набора микросхем, к устройствам ввода-вывода подобный подход неприменим. Внешние устройства разнесены пространственно и могут подключаться к локальной магистрали в одной точке или множестве точек, получивших название портов ввода-вывода . Тем не менее, точно так же, как ячейки памяти взаимно однозначно отображались в адресное пространство памяти, порты ввода-вывода можно взаимно однозначно отобразить в другое адресное пространство – . При этом каждый порт ввода-вывода получает свой номер или адрес в этом пространстве. В некоторых случаях, когда адресное пространство памяти (размер которого определяется шириной адресной шины ) задействовано не полностью (остались адреса, которым не соответствуют физические ячейки памяти) и протоколы работы с внешним устройством совместимы с протоколами работы с памятью, часть портов ввода -вывода может быть отображена непосредственно в адресное пространство памяти (так, например, поступают с видеопамятью дисплеев), правда, тогда эти порты уже не принято называть портами. Надо отметить, что при отображении портов в адресное пространство памяти для организации доступа к ним в полной мере могут быть задействованы существующие механизмы защиты памяти без организации специальных защитных устройств.
В ситуации прямого отображения портов ввода-вывода в адресное пространство памяти действия, необходимые для записи информации и управляющих команд в эти порты или для чтения данных из них и их состояний, ничем не отличаются от действий, производимых для передачи информации между оперативной памятью и процессором, и для их выполнения применяются те же самые команды. Если же порт отображен в адресное пространство ввода-вывода , то процесс обмена информацией инициируется специальными командами ввода-вывода и включает в себя несколько другие действия. Например, для передачи данных в порт необходимо выполнить следующее. Что именно должны делать устройства, приняв информацию через свой порт, и каким именно образом они должны поставлять информацию для чтения из порта, определяется электронными схемами устройств, получившими название контроллеров . Контроллер может непосредственно управлять отдельным устройством (например, контроллер диска), а может управлять несколькими устройствами, связываясь с их контроллерами посредством специальных шин ввода-вывода (шина IDE, шина SCSI и т. д.).
Современные вычислительные системы могут иметь разнообразную архитектуру, множество шин и магистралей, мосты для перехода информации от одной шины к другой и т. п. Для нас сейчас важными являются только следующие моменты.
- Устройства ввода-вывода подключаются к системе через порты.
- Могут существовать два адресных пространства: пространство памяти и пространство ввода-вывода .
- Порты, как правило, отображаются в адресное пространство ввода-вывода и иногда – непосредственно в адресное пространство памяти.
- Использование того или иного адресного пространства определяется типом команды, выполняемой процессором, или типом ее операндов.
- Физическим управлением устройством ввода-вывода, передачей информации через порт и выставлением некоторых сигналов на магистрали занимается контроллер устройства .
Именно единообразие подключения внешних устройств к вычислительной системе является одной из составляющих идеологии, позволяющих добавлять новые устройства без перепроектирования всей системы.
