Безопасность и экологичность проекта

12. Безопасность и экологичность проекта

Описание рабочих мест, оборудования и выполняемых операций

Рассматривается производство детали – матрица достигает в проектируемом варианте 1000 деталей в год при двусменном режиме работы. Поэтому механическая обработка матрицы ведется при невысокой автоматизации труда: основные трудоемкие операции выполняются на станках с ЧПУ – фрезерных и сверлильных. Помимо металлорежущего оборудования в комплекс входят: контрольная установка, моечная машина, сушильная установка. В процессе предусмотрены быстросменное крепление инструмента, наладка его вне станков и хранение в инструментальных шкафах, устройства для сигнализации о поломке инструмента и автоматический контроль деталей.

Загрузка и транспортировка деталей между станками осуществляется с помощью загрузочно-разгрузочных устройств и транспортных потоков.

Проектируемое производство носит характер среднесерийного производства. Поэтому максимальной автоматизации в разрабатываемом варианте не требуется. Поскольку возрастающие запросы рынка на изменения, как самой продукции, так и ее стоимости поставили перед производителем новые задачи, такие как увеличение производительности, улучшение условий труда за счет внедрения более прогрессивных методов обработки (увеличение стойкости инструмента, увеличение режимов обработки, скорости, подачи), которые трудновыполнимы при жесткой автоматизации. На используемом в проекте оборудовании, станках с числовым программным управлением и на широкоуниверсальных станках будет вестись обработка и других деталей, значит, оборудование может располагаться не в строгом соответствии ходу технологического процесса. Расстояние между станками соответствует санитарно – гигиеническим нормам: ширина переходов равна одному метру, для движения погрузчиков предусмотрены проезды шириной два метра.

Эскиз рабочего участка представлен на рисунке 12.1

Эскиз рабочего участка по изготовлению матрицы

Рис.12.1

Идентификация опасных и вредных производственных факторов

Проанализируем все опасные и вредные производственные факторы, которые могут возникнуть при выполнении технологических операций на участке изготовления матрицы нижней черновой и внесем их в таблицу 12.1

Таблица 12.1

Опасные и вредные производственные факторы

Воздействие производственного фактора на организм работающего

Опасность поражения людей электрическим током может возникнуть в случае прикосновения к частям электроустановки или оборудования, нормально не находящимся под напряжением, но с возможностью оказаться под ним при замыкании на корпус электрооборудования.

Вращающийся инструмент может привести к наматыванию одежды, волос на инструмент, механическому повреждению живых тканей организма.

Обработка резанием матрицы нижней происходит с применением смазочно-охлаждающие жидкости, отчего воздух загрязняется аэрозолями (туманами) этих веществ, а так же металлической пылью при обработке на фрезерных станках безсожевым методом.

Вредные вещества из воздуха проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, а также через кожу и оказывают токсическое действие на организм человека, вызывая раздражение слизистых оболочек дыхательных путей. В процессе обработки образуется железная пыль, которая, попав в лёгкие, оседает там. В результате воздействия вредных веществ могут возникнуть профессиональные заболевания.

Правильно спроектированное и выполненное освещение на машиностроительных предприятиях обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. Недостаточное освещение отрицательно влияет на работников. Оно ухудшает зрение и состояние нервной системы человека. Кроме того, от освещения зависит производительность труда и качество продукции. Следовательно, его недостаток может привести к ухудшению производственного процесса.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Источником их могут быть кривошипно-шатунные механизмы, гидравлические удары при разрыве и т.д. различают общую и локальную вибрации. Общая вызывает сотрясение всего организма, местная вовлекает в колебательное движение отдельные части тела.

Основные источники шума на участке – гидроприводы, шум от удара при разрыве, электродвигатели, зубчатые и ременные передачи, подшипники, особенно при наличии износа, перекосов и дисбаланса движущихся частей, а также сам процесс резания и вибрации технологической системы ЗИПС.

Неблагоприятные параметры микроклимата рабочих мест и производственных помещений: в соответствии с ГОСТ 12.1.005 – 88 устанавливаем оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения. Оптимальная температура воздуха 18¸22°С; оптимальные величины относительной влажности составляют 40¸60 %; скорость движения воздуха в зимнее время не должна превышать 0.2¸0.5 м/с, летом - 0.2¸1.0 м/с.

 Рабочие постоянно подвергаются физическим перегрузки и нервно-психическим перегрузкам. Нервно-психические перегрузки подразделяются на: умственное перенапряжение; перенапряжение анализаторов; монотонность труда; эмоциональные перегрузки.

Мероприятия по разработке безопасных условий труда на производственном участке

Для обеспечения безопасности электроустановки оборудуются защитой, которая может быть выполнена в виде защитного заземления, сопротивление которого не должно превышать нормированной величины R_m= 4 Ом.

Вращающийся инструмент должен быть огражден защитными кожухами и отдален от человека на безопасное расстояние. Спецодежда работника должна быть застегнута на все пуговицы, не должно быть свисающих частей, на голове – косынка или кепка.

В цехе и, особенно у шлифовального и фрезерного оборудования, необходимо улавливание аэрозолей и пыли с помощью вентилятора, отсасывающего загрязнённый воздух по трубопроводам к пылегазоочистной установке.

На проектируемом участке присутствует как естественное освещение, так и искусственное, осуществляемое электрическими лампами. Освещение в целях создания наилучших условий видения, должно отвечать следующим требованиям.

а) освещённость на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется объектом различения, фоном, контрастом;

б) необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства.

Эффективным средством защиты от вибрации является виброизоляция. Она является наиболее эффективным методом снижения общей вибрации на рабочих местах, а также виброзащиты оборудования и приборов. Между источником вибрации (машиной) и защищаемым объектом (человеком, фундаментом) помещают упругие элементы - амортизаторы, препятствующие передаче колебаний. Это могут быть простейшие резиновые амортизаторы в форме цилиндров, колец или призм. Данный способ защиты должен учитываться при монтаже разрывной установки.

Для снижения шума можно применить следующие методы: уменьшение шума в источнике; рациональная планировка предприятий и цехов; акустическая обработка помещений; уменьшение шума на пути его распространения и, самое главное, регулярная проверка и наладка оборудования для устранения шумов, возникающих в процессе износа оборудования.

Необходимо поддерживать постоянство нормированных параметров микроклимата, т.к. их колебания могут привести к возникновению простудных заболеваний, заболеваний дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы работника.

Рабочее место и взаимное расположение его элементов должны обеспечивать безопасное и удобное техническое обслуживание и чистку.

Для сведения к минимуму физических и нервно-психический перегрузок при организации рабочего места должны выполнятся следующие условия: конструкция рабочего места должна обеспечивать удобную рабочую позу человека, что достигается регулированием высоты и угла наклона подставки для ног при ее применении и (или) высоты и размеров рабочей поверхности; конструкцией рабочего места должно быть обеспечено выполнение трудовых операций в зонах моторного поля (оптимальной, легкой досягаемости и досягаемости) в зависимости от требуемой точности и частоты действий.

При проектировании рабочего места в зависимости от характера работы следует работу в положении сидя предпочитать работе в положении стоя или обеспечить возможность чередования обоих положений (например, с применением вспомогательного кресла).

Организация рабочего места должна обеспечивать возможность изменения рабочей позы. Организация рабочего места должна обеспечивать устойчивое положение и свободу движений работающего, сенсорный контроль деятельности и безопасность выполнения трудовых операций. Организация рабочего места должна исключать или допускать редко и кратковременно работу в неудобных позах (характеризующихся, например, необходимостью сильно наклоняться вперед или в стороны, приседать, работать с вытянутыми или высоко поднятыми руками и т.п.), вызывающих повышенную утомляемость. Организация рабочего места должна обеспечивать необходимый обзор зоны наблюдения с рабочего места. Средства отображения информации должны быть размещены в зонах информационного поля рабочего места с учетом частоты и значимости поступающей информации, типа средства отображения информации, точности и скорости слежения и считывания. Органы управления должны быть размещены на рабочем месте с учетом рабочей позы, функционального назначения органа управления, частоты применения, последовательности использования, функциональной связи с соответствующими средствами отображения информации. Расстояние между органами управления должно исключать возможность изменения положения органа управления при манипуляции со смежным органом управления. Рабочее место при необходимости должно быть оснащено вспомогательным оборудованием (подъемно-транспортными средствами и т.д.). Его компоновка должна обеспечивать оптимизацию труда и его безопасность.

При планировании участка изготовления матриц учитывались данные вредные факторы, поэтому на момент монтажа они были сведены к минимуму, отклонения от нормы происходят в процессе износа оборудования и устраняются путем систематической подналадки

Обеспечение электробезопасности на производственном участке

По степени опасности поражения током механические цеха относят к особо опасным помещениям. Для защиты от поражения током обязательно предусматривают: защитное заземление оборудования, изоляция и ограждение токоведущих частей, защитное отключение оборудования.

Все металлические части станков, а также отдельно стоящие электри-ческие устройства, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции и замыкания на корпус, должны быть заземлены.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при “замыкании на корпус”.

Принцип действия защитного заземления - снижение опасного значения напряжений прикосновения и шага, обусловленных “замыканием на корпус”. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциала за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Различают заземления искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления и естественные – находящиеся в земле металлические предметы другого назначения.

Обеспечение пожарной безопасности на производственном участке

Пожарная защита и взрывозащита производственных объектов обеспечиваются: правильным выбором степени огнестойкости объекта и пределов огнестойкости отдельных элементов и конструкций; ограничением распространения огня в случае возникновения очага пожара; обвалкой и бункеровкой взрывоопасных участков производства или размещением их в защитных кабинах; применением систем активного подавления взрыва; применением легкосбрасываемых конструкций в зданиях и сооружениях; применением систем противодымной защиты; обеспечением безопасной эвакуации людей; применением средств пожарной сигнализации, освещения и пожаротушения; организацией пожарной охраны объекта.

В нашем случае производство относится к категории В (пожароопас-ные производства), так как на участке применяются горючие жидкости и твердые вещества (тара, ветошь и т.д.), способные гореть, но не взрываться при контакте с воздухом, водой и друг с другом.

Средства предупреждение пожара и эвакуации.

При планировке предприятий требуется обеспечить удобный подъезд пожарных автомобилей к зданиям. Применять при строительстве противопожарные преграды, противопожарные перекрытия, зоны, пожарные стены. Местные противопожарные преграды предназначаются для ограничения распространения пламени в начальной стадии развития пожара.

При пожаре большую опасность представляют собой продукты горения (дым), содержащие отравляющие, а иногда и взрывоопасные вещества. Для их удаления создаются дымовые люки, которые обеспечивают направленное удаление дыма, не задымленность смежных помещений, облегчают обнаружение очага пожара.

Для того чтобы предотвратить воздействие на людей опасных факторов пожара, необходимо при проектировании зданий обеспечить людям возможность быстро покинуть здание. Эту возможность дают эвакуационные выходы. Требования к устройству путей эвакуации и эвакуационных выходов из производственных зданий и помещений определены в СниП 11–2–80 и 11–90–81. Количество эвакуационных выходов принимается по расчету, но обычно должно быть не менее двух.

Способы и средства борьбы с пожарами

В соответствии с условиями, необходимыми для возникновения и распространения горения, прекращение горения может быть достигнуто следующими методами: прекращением доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижением их поступления до величин, при которых горение невозможно; охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понижением температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавления горючих веществ негорючими; интенсивным торможением скорости химических реакций в пламени (ингибированием горения) механическим срывом (отрывом) пламени сильной струей газа или воды. На этих принципиальных методах и основаны известные способы и приемы прекращения горения в условиях пожара.

Для ликвидации небольших возгораний на предприятии используют первичные средства пожаротушения: пожарные стволы (водяные и воз-душнопенные), действующие от внутреннего противопожарного водопрово-да (внутренних пожарных кранов), огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и другой пожарный инвентарь.

Для тушения загораний на начальной стадии и пожаров в начальной стадии их развития применяются огнетушители. По виду огнегасительных веществ их подразделяют на воздушно-пенные, химические пенные, жид-костные, углекислотные, аэрозольные и порошковые.

Наиболее распространены химические пенные огнетушители ОХП–10, ОП-М и ОП-9ММ. Также имеются воздушно – пенные огнетушители: ручные – ОПВ-5, ОПВ-10, стационарные – ОПВ-100 и ОВПУ-250.

Инженерные расчеты

Расчет допустимого уровня шума.

Расчетная формула для определения уровня шума, если источник шума находится в помещении, будет иметь вид:

, (12.1)

где В – так называемая постоянная помещения, м²

, (12.2)

где А – эквивалентная площадь помещения

, (12.3)

где L_СР – средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью S_ПОВ, L_СР = 0,12, тогда

 55,2

м²

L_Р – уровень звуковой мощности шума, определяется согласно формулы:

, (12.4)

где  - исходная мощность, равная мощности переносимой звуковой волной интенсивности I₀ через единичную площадку S₀=1м²,

 Вт

где I₀ – интенсивность звука, что соответствует порогу слышимости

Р – мощность источника. Мощность электродвигателей всех станков

Р = 51 кВт = 51×10³ Вт.

Подставляя числовые значения, получим:

Ф – фактор направленности, характеризующий неравномерность излучения звука источником по направлениям. В нашем случае Ф = 1, S_ПОВ – площадь участка. В нашем случае S_ПОВ = 460 м².

Расчет заземления.

Напряжение электрооборудования 380В, мощность электрооборудования 51 кВт, нормированная величина сопротивления - R_м = 4 Ом.

Определим сопротивление одиночного заземлителя R₁ по формуле в зависимости от формы и расположения заземлителей в грунте:

где, l – длина стержня, l = 0,2 м (рис. 12.2);

d – диаметр стержня, d = 0,012 м;

t₀ – расстояние от поверхности грунта до стержня, t₀ = 0,5 м;

t – общая длина, t = 0,6 м.

р – удельное сопротивление грунта, р = 30 Ом × м.

 Ом.

Ориентировочно определим количество заземлений:

n = R₁/R_м = 85,75 / 4 = 22 шт.

Определим сопротивление соединительного проводника. Длина соединительного проводника при расположении заземлителей в ряд определяется по формуле:

где, m – расстояние между заземлителями, m = 1 м.

L_с.п. = 1,05 × 1 × (22-1) = 22,05 м

Определим сопротивление растеканию тока горизонтального электрода по формуле:

где, l – длина горизонтального электрода, l = 22,05м ;

d – диаметр стержня, d = 0,08 м;

t₀ – расстояние от поверхности грунта до стержня, t₀ = 0,5 м;

То есть =2,03Ом

Определим сопротивление растеканию тока искусственных заземлителей:

где h_Г – коэффициент использования горизонтального электрода с учетом вертикальных электродов; h_Г=0,68

h_В – коэффициенты использования вертикальных электродов, учитывающий их взаимное экранирование; h_В=0,76

Тогда Ом

1,89Ом<4Ом

Следовательно, рассчитанная схема заземления обеспечивает безопасную работу на установленном технологическом оборудовании.

Экологическая экспертиза разрабатываемого объекта

Предприятия машиностроения выбрасывают в атмосферу загрязненный воздух. В результате - постоянное присутствие вредных веществ в воздухе города, которое приводит к хроническим болезням людей (бронхит, астма и др.). Кроме того, загрязнённый воздух отрицательно воздействует на животных, птиц, насекомых и на растения.

Для снижения выброса вредных веществ в атмосферу необходимо детально проработать технологический процесс с целью снижения количества выбросов токсичных веществ.

На участке воздух загрязняется аэрозолями смазочно-охлаждающих жидкостей и металлической пылью (все операции резания), абразивной пылью (шлифовальные операции) и другими веществами, поэтому перед выбросом в атмосферу должен очищаться. Таким образом вредные вещества из рабочей зоны выводятся с помощью приточно – вытяжной вентиляции: приточная вентиляция подает воздух в рабочую зону, а вытяжная удаляет — обе работают одновременно. Количество попадаемого и вытягиваемого воздуха выбирается с учетом требований, предъявляемых к системе вентиляции. Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом направления ветра, с наветренной стороны по отношению к выбросным отверстиям, вдали от мест загрязнения.

Загрязнение сточными водами

Промышленные предприятия сбрасывают в водоемы отработанную воду, которая загрязняет сточные воды вредными веществами (песок, окалина, металлическая стружка, пыль, минеральные масла).

При работе используется большое количество СОЖ, масляных эмульсий, образующиеся при этом маслоэмульсионные воды представляют собой водные растворы эмульсолов. Такую сточную воду требуется очищать от маслопримесей. Необходимость в очистке воды возникает на операциях промывки детали раствором олинола.

Возможность загрязнения окружающей среды твёрдыми промышленными отходами.

Отходы машиностроительных предприятий в основном образуются от производства проката, литья, механической обработки. В данной технологии в процессе производства твёрдые отходы образуются в виде амортизационного лома (модернизация оборудования, оснастки), металлической стружки, осадков и пыли (отходы систем очистки воздуха).

Извлечённая при обработке металлическая стружка перерабатывается методом переплава. Для чего её сначала подвергают дроблению на стружкодробилках различных типов (фрезерных, молотковых и валковых). В металлической стружке, предназначенной для переплава, суммарное содержание безвредных примесей, влаги и масла не должно превышать 3%. Наличие этих примесей сверх указанного предела приводит к ухудшению качества выплавляемого металла и к загрязнению окружающей среды. В то же время стружка содержит до 20% СОЖ. Поэтому стружку подвергают обезжириванию, используя центрифуги, моечно-сушильные установки и нагревательные печи. Затем её приводят в компактное состояние, применяя холодное и горячее брикетирование на специальных брикет-прессах. Эти брикеты непосредственно используются в плавильных агрегатах.

Таким образом, технологический процесс оказывается практически безотходным и не влияющим на здоровье людей.

Возможность акустического загрязнения окружающей среды.

Многообразие источников шума и вибрации в машиностроении обуславливает наличие всех их разновидностей. Источниками аэродинамических шумов и механических шумов и вибраций высоких уровней являются вентиляционные системы, насосы, компрессорные установки, суммарный уровень шумов которых (в основном высокочастотных) достигает 135¸145 дБ. Тогда как допустимый уровень шума для территории жилой застройки 33¸67 дБ.

Совокупность возникающих под действием шума нежелательных изменений в организме человека можно рассматривать как шумовую болезнь. Комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни.

Оборудование, по возможности, целесообразнее установить на резиновые амортизаторы, что снижает уровень вибрации в 2 раза и делает его неопасной для окружающей среды. Вибрация в вентиляционных установках снижается путём применения рёбер жёсткости.

Безопасность объекта при аварийных и чрезвычайных ситуациях

Для ликвидации последствий, вызванных стихийными бедствиями или катастрофами, привлекаются формирования общего назначения и служб гражданской обороны. Основная задача формирований при ликвидации — спасение людей и материальных ценностей. Организация работ производится с учетом обстановки, степени разрушения и повреждения зданий. Работы производятся в сжатые сроки, т.к. необходимо быстро спасти людей и оказать им медицинскую помощь, а также предотвратить последствия катастрофы.

К мероприятиям по предотвращению крупных аварий и катастроф относятся: закладка в проекты вновь создаваемых объектов планировочных, технических и технологических решений, которые должны максимально уменьшить вероятность возникновения аварий или значительно снизить материальный ущерб, если авария произойдет. Кроме того, должны быть предусмотрены мероприятия по эвакуации персонала при чрезвычайных ситуациях (ЧС). В случае появления непосредственной опасности возникновения ЧС в штабе гражданской обороны должен производится инструктаж людей по необходимым действиям при ЧС.

Одним из последствий аварии на предприятиях может стать выброс токсичных отходов в окружающую среду. При возникновении очага поражения токсичными отходами туда высылается радиационная и химическая, а также медицинская разведка для уточнения места заражения и направления распространения зараженного воздуха. Подготавливаются формирования для проведения спасательных работ. В очаге поражения оказывается помощь пострадавшим, проводится их сортировка и эвакуация в медицинские учреждения. Очаг поражения оцепляется - проводится обеззараживание местности, а также санитарная обработка. В первую очередь одеваются противогазы на поражённых, им оказывается первая медицинская помощь, вводятся антидоты. Часто последствием аварии может стать разлив нефти или масла на поверхности водоёмов. Удаляют нефтяную плёнку с поверхности воды с помощью абсорбентов.

В таблице 12.2 приведен перечень спасательных и аварийных работ, проводимых при производственных авариях.

Таблица 12.2

Виды работ проводимых при производственных авариях

Похожие работы

Разработка технологического процесса изготовления передней панели измерителя микропробоя ИМП-3Т

Скачать

33465

10

4

... линий, рисунков и фабричных знаков. 9. Структурная схема маршрутного технологического процесса изготовления передней панели измерителя микропробоя ИМП-3Т   10. Операционный технологический процесс изготовления передней панели измерителя микропробоя ИМП-3Т А/Б № опер Наименование и содержание операции А 005 Заготовительная Б ...

Разработка технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106

Скачать

29589

0

5

... методы: метод равенства поверхностей; метод равенства объёмов; метод равенства весов. Графические методы: графо-аналитический метод; графический метод. Для определения размеров заготовки будущего корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106, необходимо использовать метод равенства объёмов, так как толщина боковых стенок отличается от толщины дна и исходной заготовки (т. к. s' ≠ ...

Разработка технологического процесса изготовления детали

Скачать

37298

7

4

... разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства. Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы [7]: -      определение технологической классификационной группы детали; -      выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали); -      выбор ...

Разработка технологического процесса изготовления детали методом порошковой металлургии

Скачать

21206

2

2

... технология. Поскольку изделие должно продаваться, то качество и стоимость является определяющим при ее разработке. Данная схема для изготовления детали «упор» из материала ПА-ЖГрДК наиболее эффективна, т.к. обеспечивает деталь всеми необходимыми характеристиками. 2.1 Технологический процесс   2.1.1 Подготовка порошков к смешиванию Порошки представляют собой совокупность частиц округлой и ...