Экология и безопасность

8. Экология и безопасность

  8.1.     Безопасность производства

Улучшение условий труда, повышение его безопасности влияют на результаты производства – на производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции.

Улучшение условий труда и его безопасность приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях труда.

В борьбе за создание здоровых и безопасных условий труда большое значение имеет такая организация технологического процесса и обеспечение такого состояния оборудования, при которых исключались бы выделение вредных веществ в рабочих помещениях (газа, пыли, избыточной теплоты) и опасность травмирования рабочих. Эти требования являются основополагающими в ряде нормативных документов [17, 18].

8.1.1. Идентификация опасных и вредных факторов в технологическом процессе

Целью комплексного анализа является выявление опасных и вредных производственных факторов, которые могут воздействовать на работающего при выполнении различных операций технологического процесса, и проведение их количественной оценки. Анализ проводится в соответствии с последовательностью выполнения технологических операций процесса и учитывает требования ГОСТ 12.0.003-84. Результаты анализа сведены в таблицу 22. На основании проведенного анализа можно сделать вывод о том, что основными опасными и вредными производственными факторами являются:

·           движущиеся части машин и механизмов;

·           повышенная запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны;

·           повышенная температура поверхностей оборудования, заготовок и материалов;

·           повышенный уровень шума;

·           опасный уровень напряжения сети.

По результатам проведенного комплексного анализа основных элементов производственного процесса, формирующих опасные и вредные производственные факторы (табл. 22), проводится количественная оценка действующих значений последних и составляется сводная ведомость опасных и вредных производственных факторов с их фактическими числовыми значениями (табл. 23). При определении фактических значений опасных и вредных производственных факторов применялся метод экстраполяции величин последних при аналогичных технологических процессах производства подобных деталей типа "фланец" из жаропрочных и жаростойких сплавов на реальных предприятиях [17, 19].

  Таблица 22

Основные элементы производственного процесса производства панелей, формирующие опасные и вредные производственные факторы

№	Наименование операции	Материалы, сырьё, комплектующие	Оборудование, приспособления, инструмент	Готовые изделия	Уровень механизации	Производственная среда	Отходы в окружающую производственную среду
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Транспортировка	Сортовой прокат	Электрокар	Сортовой прокат	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт.	Пыль Cr, Cr2O3.
2	Резка в меру заготовок	Сортовой прокат	Дисковые ножницы, шаблоны	Заготовки	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт, Пыль Cr, Cr2O3., шум	Пыль Cr, Cr2O3, стружка
3	Транспортировка	Заготовки	Электрокар	Заготовки	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт.	Пыль Cr, Cr2O3.
4	Нагрев Заготовок	Заготовки	Нагревательная печь электросопротивления.	Нагретая заготовка	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт, тепловой поток, тепловое излучение	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение
5	Транспортировка	Нагретая заготовка	Манипулятор	Нагретая заготовка	Механизированный	Электрический ток, напряжение, тепловое излучение.	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение
6	Штамповка	Нагретая заготовка	Фрикционный пресс 250тс, штамповая оснастка	Штамповка	Механизированный	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение, вибрация, электрический ток, напряжение, шум.	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение

Продолжение таблицы 22

1	2	3	4	5	6	7	8
7	Транспортировка	Нагретая штамповка	Манипулятор	Нагретая штамповка	Механизированный	Электрический ток, напряжение, тепловое излучение.	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение
8	Нагрев Заготовок	Штамповка	Нагревательная печь электросопротивления	Штамповка	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт, тепловой поток, тепловое излучение	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение
9	Обрезка облоя	Нагретая штамповка	Фрикционный пресс, штамповая оснастка	Нагретая деталь	Механизированный	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение, вибрация, электрический ток, напряжение.	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение
10	Транспортировка	Детали	Электрокар	Детали	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт.	Пыль Cr, Cr2O3.
11	Обдувка	Детали	Обдувочный барабан	Детали	Механизированный	Пыль Cr, Cr2O3, электрический ток, напряжение, вибрация, шум.	Пыль Cr, Cr2O3, стру-жка, частицы песка
12	Зачистка дефектов	Детали	Наждачный станок	Детали	Ручной	Пыль Cr, Cr2O3, электрический ток, напряжение, вибрация, шум.	Пыль Cr, Cr2O3, стружка.
13	Транспортировка	Детали	Электрокар	Детали	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт.	Пыль Cr, Cr2O3.
14	Нагрев Заготовок	Детали	Нагревательная печь электросопротивления.	Детали	Механизированный	Электрический ток, напряжение до 380 вольт, тепловой поток, тепловое излучение	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение

Продолжение таблицы 22

1	2	3	4	5	6	7	8
15	Правка	Нагретая деталь	Пресс, штамповая оснастка	Нагретая деталь	Механизированный	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение, вибрация, электрический ток, напряжение, шум.	Пыль Cr, Cr2O3, тепловое излучение
16	Контроль качества продукции	Деталь	Штангенциркуль, шаблоны, микрометр, прибор УЗК	Готовое изделие.	Ручной	Пыль Cr, Cr2O3, освещение, эл. ток, напряжение, пары консервирующих масел ( с операции 16)	Пыль Cr, Cr2O3, пары консервирующих масел.
17	Консервация и упаковка	Консервационная смазка, деталь.	Пульверизатор, ванны, деревянная тара, смазка.	Партия готовых деталей	Ручной	Пыль Cr, Cr2O3, пары консервирующих масел	Пыль Cr, Cr2O3, пары консервирующих масел.

Таблица 23

Количественная оценка опасных и вредных производственных факторов, возникающих в разрабатываемом технологическом процессе.

		№	Опасные и вредные производственные факторы		Наименование операции		Значение действующего фактора		ПДЗ/ПДК по ГОСТ или санитарным нормам.		Количество работающих на операции		Продолжительность воздействия опасного или вредного фактора		Вероятность воздействия
1	2			3		4		5		6		7		8
1	Повышенная температура оборудования и материалов			4 5 6 7 8 9 14 15		Температура заготовок- 1140 - 1160 0С, температура на внешней стороне печи - 45 0С.		45 0С на внешней стороне печи или штампа		1 1 1 1 1 1 1 1		Смена ( 8 часов в день)		0,005
2	Повышенное напряжение в электрической цепи			2 4 6 8 9 11 12 14 15 16		360В, 220В		36В, 10мА		1 1 1 1 1 1 1 1 1 1		Смена ( 8 часов в день)		0,01
3	Повышенный уровень вибрации			2 6 9 11		96дБ		80дБ		1 1 1 1		Смена ( 8 часов в день)		1

Продолжение таблицы 23

1	2	3	4	5	6	7	8
8	Электромагнитные поля	4 8 14	Электрическое поле – 10 кВ/м,  Магнитное – 80А/м	Электрическое поле - 50 В/м. Магнитное – 200 А/м.	1 1 1	8 часов	0,5
9	Кинетическая энергия	1 6 9 12 15	1,6 кПа 7 кПа 4 кПА 7 кПа 7 кПа	10 кПа	1 1 1 1 1	4 часа	0,5
10	Повышенная запыленность	1 3 4 5 6 7 9 9 10 13 14 15 16 17	ПыльCr, Cr2O3- 1мг/м3	Пыль Cr - 2 мг/м3  Cr2O3 - 6 мг/м3	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	8 часов	1
		2 11 12	ПыльCr, Cr2O3- 2,8 мг/м3		1 1 1	8 часов	1
11	Освещение	См. таблицу 25

8.1.1.1 Микроклимат рабочей зоны

Оптимальный микроклимат представляет собой набор определённых параметров микроклимата, при которых при длительном воздействии, человек сохраняет нормальное функционирование организма, ощущает тепловой комфорт. Такие условия обеспечивают нормальную работоспособность трудящегося. В данном технологическом процессе изготовления авиационных панелей изотермической штамповкой большинству работ может быть присвоена категория тяжести 2б. Это обусловлено тем, что в процессе производства рабочие поднимают тяжести весом до 10 кг. Параметры микроклимата на рабочих местах при выполнении операций техпроцесса определяются рекомендациями ГОСТ 12.0.005-88 и представлены в таблице 24.

Таблица 24

Микроклимат рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88)

№	Наименование операции	Характеристика помещения по избыткам тепла	Категория тяжести работ	Параметры микроклимата
				Температура воздуха, 0С.	Влажность воздуха, %.	Скорость движения воздуха, м/с.
				Факт. Норма
1	4,5,6,8,9,10, 14,15	Значительный избыток явного тепла	2б	Холодный период
				18 17-19	53 60-40	0,3 0,3
2	1,2,3,7,11, 12,13,16,17	Незначительный избыток явного тепла	2б	Тёплый период
				22  20-22	55  60-40	0,4  0,4

Для поддержания оптимального микроклимата в цехе, в котором находиться участок по производству деталей типа "фланец", применяется обще-обменная приточно-вытяжная и местная вентиляция, а также система кондиционирования воздуха. Для отопления цеха используется система воздушного отопления, совмещенная с вентиляцией и система обычного водяного отопления (чугунные батареи – радиаторы). Обще-обменная вентиляция устанавливается по СНиП II-33-75, а эксплуатируется по ГОСТ 12.4.021-88.

В тёплый период года применяется испарительное охлаждение воздуха, подаваемое в помещение с помощью приточно-механической вентиляции. В холодный период года, в дополнение к естественной вентиляции, устанавливается механическая приточная вентиляция с подогревом воздуха [17, 20].

8.1.1.2 Воздух рабочей зоны

Огромное влияние на здоровье и трудоспособность рабочего оказывает воздух рабочей зоны, а именно содержание или отсутствие вредных и опасных веществ воздухе рабочей зоны. Под рабочей зоной понимают пространство высотой до 2 м над уровнем пола, на котором находится производственный рабочий. Фактические значения вредных веществ, выделяющихся в процессе штамповки в воздух рабочей зоны, получены с завода [19, 20].

Основную опасность для работающих на операциях резки заготовок и окончательной механической обработки, представляет пыль хрома, никеля и их оксидов. Эти вещества в виде аэрозолей относятся к 4 классу опасности, в который по ГОСТ 12.0.007-88 включаются малоопасные вещества. Данные вещества относятся к обще-токсичным веществам, а при длительном воздействии на работающего – к канцерогенным веществам. Поэтому, для очистки рабочей зоны, особенно на операциях резки заготовок, штамповки и окончательной механической обработки деталей предусматриваем использование местной вентиляции с кратностью воздухообмена 5.

В данном случае необходимо произвести расчет воздухообмена для операций резки заготовок и окончательной обработки (обдувкии зачистки). Выделяющееся при этих процессах вредность – пыль никеля, хрома и оксида хрома.

Воздухообмен подсчитывается по следующему уравнению:

,

где W - количество вредных паров (в данном случае пыль хрома), выделяющихся в воздух производственного помещения (мг/час);

 - предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе ();

К_прит. - концентрация данных веществ в приточном воздухе ()

W= 800 мг/час (данные завода);

Предельно-допустимая концентрация пыли хрома согласно ГОСТ 12.1.505-88 составляет: К_доп. = 2 мг/м³.

Если предположить, что в приточном воздухе, поступающем в цех вредностей нет, то:

L₁ = 800 / 2 = 400 м³/час

Необходимый воздухообмен на каждом рабочем месте составляет:

L^’₁=L₁ / 2= 400 / 2 = 200 м³/час

8.1.1.3 Производственное освещение

Правильно установленное освещение в цехе обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. Сохранность зрения человека, состояние его нервной системы и безопасность на производстве в значительной степени зависит от условий освещения. От освещения зависит также производительность труда и качество изделий. Параметры освещения цеха, в котором осуществляется производство деталей объемной штамповкой, представлены в таблице 25.

Таблица 25

Производственное освещение ( по СНиП 23-05-95).

№	Наименование операции	Минимальный размер объекта различения	Фон	Контраст	Разряд работ	Освещённость		КЕО
						Общее Лк	Местное Лк	Естественное %	Совмещённое %
1	1,3,4,5, 7,8,9, 10,11, 13,14,15	-	Не зависит		7	200	-	1	0,6
2	6 9 12	0,5-1мм	Средний	Малый	4б	200	500	1,5	0,9
3	2	0,5-1мм	Средний	Малый	4б	200	500	1,5	0,9

В дополнение к естественному освещению (боковые проёмы цеха, окна), используется также искусственное освещение (газоразрядные лампы высокого и низкого давления – люминесцентные). При необходимости к этому совмещённому освещению можно добавить местное освещение (светильники с непрозрачными отражателями). В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо, не реже одного раза в год, проверять уровень освещённости помещений с помощью специальных измерительных приборов (люксомеров), а также производить замену перегоревших и чистку работающих ламп и плафонов.

8.1.1 Разработка мер защиты от выявленных ОВФП в ТП

Анализ табл.23. позволяет выявить опасные и вредные производственные факторы, действующее значение которых превышает предельно-допустимые. Такими факторами являются повышенный уровень производственного шума, повышенный уровень тока, опасный уровень напряжения в электрической цепи, повышенная напряженность электромагнитных полей.

В таблице 26 представлены защитные средства против шума.

Таблица 26

Защитные средства против шума

Тип	Группа	Эффективность против шумов дБ, при частоте Гц, не менее						Масса кг, не более	Сила прижатия Н, не менее
		125	250	500	1000	2000	4000
Наушники	Б	5	7	15	20	25	30	0,28	5
Вкладыши	Б	5	7	10	12	20	25	-	-
Шлемы	-	17		3	35	40	0,85	-

К защитным мерам от опасности прикосновения к токоведущим частям электроустановок относятся: изоляция, ограждения, пониженные напряжения. Для обеспечения электробезопасности согласно МЭК 364-4-41 (1992) требуется выполнять заземление или зануление электроустановок. Для защиты от ЭМП используются экраны [17, 18].

8.1.     Устойчивость производства в чрезвычайных ситуациях

Производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрыва, пожара на любом взрывоопасном участке в течение года не превышала 10^-6 .

8.1.1. Факторы, влияющие на формирование ЧС в ТП

Результаты анализа ТП, конструкций с позиции пожаро- и взрывоопасности представлены в табл. 27.

Таблица 27

Количественные показатели пожаро-, взрывоопасность веществ и материалов.

Наименование операции (№ по табл.22)	Наименование вещества	Показатели пожаро-, взрывоопасности	Количество работающих в зоне возможного пожара, взрыва	Причины возникновения пожара, взрыва
2 9 11 12 17	Металлическая стружка (пыль)	Температура самовоспламенения 4700С; концентрационный предел воспламенения 10 г/м3 ; минимальная энергия зажигания 25Дж; минимальное взрывоопасное содержание кислорода (окислителя) 2% от объема	1 1 1 1 1	Несоблюдение техники безопасности; превышение температуры над допустимой

8.1.2 Разработка мер по повышению устойчивости ТП в ЧС

Пожаро- и взрывоопасность данного ТП обусловлена наличием повышенных температур и легко воспламеняющихся веществ (смазка, пыль).

Для обеспечения пожарной безопасности ТП рекомендуется применять системы предотвращения пожара и противопожарной защиты.

Противопожарная защита должна обеспечиваться: изоляцией горючей среды, предотвращением распространения пожара за пределы очага, применением средств пожаротушения, эвакуацией людей, системой противодымной защиты, применением средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре.

Исключение образования внутри аппаратов и оборудования горючей среды достигается применением твердых или газообразных флегматизаторов горения. В качестве твердых флегматизаторов горения, должны применяться негорючие порошки, добавление которых к горючей пыли делает общую смесь негорючей.

Также необходима периодическая уборка помещений.

Для обеспечения пожаротушения в помещении должны быть организованы пожарные посты с необходимым для этого инвентарём (щит, лопата, багор, ведро, брезент, асбестовая ткань).

8.2.     Промышленная экология 8.2.1. Материальный баланс выбросов и сбросов от производства

В таблицах 28 и 29 представлены количественные характеристики загрязнения атмосферы и гидросферы.

Таблица 28

Источники загрязнения атмосферы

Источник выбросов	Вредные вещества	Класс опасности	Фактическое значение
Общеобменная вентиляция	Пыль хрома, Сr2O3	4	200 кг/год
Общеобменная вентиляция	Пары масел	3	10 кг/год

Таблица 29

Источники загрязнения гидросферы

№	Источник выброса	РН стока	Хим. состав	Фактическое значение стоков
1	Сточные воды с полов цеха	7-8	Твердые вещества, частицы Сr, Cr2O3	300 кг/год
2	Гидроузел пресса	-	Машинное масло	75 кг/год

В табл. 30 представлена количественная характеристика твердых отходов, возникающих при изготовлении 1 тонны продукции.

Таблица 30

Источники твердых выбросов

№	Вид отходов	Наименование операции	Фактическое значение отходов, кг / т
1	Немерные отходы	2	12,7
2	Брак	2,4,6,8,9,14,15	31
3	Стружка	2,9,11,12	35,9
4	Твердые осадки стоков	1-15	7,1
5	Твердые остатки в воздухоочистительной системе	1-15	0,9
6	Итого:		87,6