Безопасность процесса ротационной сварки

Размещено на http://www.allbest.ru

Безопасность и экологичность проекта

Технологический процесс ротационной сварки трением является достаточно экологичным и безопасным.

При данном процессе значительно уменьшается число вредных факторов, влияющих на человека и окружающую среду. Отсутствуют такие характерные для сварочных процессов явления как выделение вредных газов, горение дуги, шума от работы трансформаторов, выпрямителей тока. Также не необходимости в химическом разрушении оксидных пленок алюминия.

В настоящем разделе выполнен анализ и представлены мероприятия, принятые для обеспечения безопасности эксплуатации разрабатываемого приспособления.

Анализ опасных и вредных факторов

К основным опасным и вредным факторам при РСТ относятся:

подвижные элементы оборудования, перемещаемые грузы, способные нанести травму при случайном соприкосновении с ними в процессе работы, а также внезапного их разрушения;

повышенная или пониженная температура рабочей зоны, колебания которой связаны с сезонными изменениями состояния атмосферы, что может привести к дискомфорту рабочего и понижению его внимания;

плохая освещенность рабочего места, связанная со слабым естественным освещением, приводит к быстрому утомлению зрения;

вероятность поражения электрическим током ввиду использования электропривода, работающего от тока высокой частоты напряжением 380 В, при нарушении целостности изоляции токоведущих проводов, что может привести к различным электротравмам с высокой вероятностью летального исхода;

Шум на производстве наносит большой экономический и социальный ущерб.

С гигиенической позиции придается большое значение амплитудно-временным, спектральным и вероятностным параметрам непостоянных шумов, наиболее характерных для современного производства.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, из-за шума снижается производительность труда, ухудшается качество работы.

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 121.003-83 и санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах. В помещениях жилых общественных зданий и на территории жилой застройки». Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления (УЗД) в зависимости от вида профессиональной деятельности.

При работе приспособления уровень шума не превышает допустимый уровень в соответствии с нормами.

Опасности, которым при эксплуатации техники подвергаются люди, связаны с непредвиденными контактами с движущимися частями оборудования и возможным ударом от падающих предметов.

При эксплуатации приспособления следует ограждать все доступные движущиеся или вращающиеся части механизмов. Необходимо исключать непредусмотренный контакт работающих с перемещающимися деталями и самими механизмами при их работе, а также обеспечивать надежную прочность механизмов.

Мероприятия по улучшению условий труда

Электробезопасность

Основными причинами воздействия тока на человека являются: случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям; появление напряжения на металлических частях оборудования в результате повреждения изоляции или ошибочных действий персонала; шаговое напряжение на поверхности земли в результате замыкания провода на землю; появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки.

Электробезопасность должна обеспечиваться конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными и техническими мероприятиями (при обязательном выполнении требований стандартов ССТБ и нормативно-технической документации ГОСТ 12.1.019-79).

Основными источниками поражения электрическим током являются механизмы с электроприводом.

Для создания производственных условий, при которых воздействие электрического тока полностью исключается, необходимо, чтобы конструкция элементов электрооборудования, его устройство и монтаж в производственных помещениях, а также техническое состояние электрооборудования, устройств защитного заземления и зануления, находились в соответствии со специальными требованиями «Правил устройств электроустановок», ГОСТ 12.1.019-79 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования», ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

При обслуживании и ремонте электроустановок и электросетей обязательно использование электрозащитных средств, к которым относятся: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, калоши, коврики, указатели напряжения. Для предупреждения персонала о наличии напряжения или его отсутствии в электроустановках применяется звуковая или световая сигнализация.

С целью предупреждения работающих об опасности поражения электрическим током широко используют плакаты и знаки безопасности.

Наряду с применением технических методов и средств электробезопасности важное значение для снижения электротравматизма имеет четкая организация эксплуатации электроустановок и электросетей, профессиональная подготовка работников, сознательная производственная и трудовая дисциплина.

Расчет защитного зануления

Для работы установки требуется напряжение 380 В. Для того, чтобы не произошло поражения током человека, необходимо занулить установку. Для определения условий, при которых зануление надежно и быстро отключает поврежденную электроустановку от сети и одновременно обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленным частям установки в аварийный период (при замыкании фазы на корпус электроустановки или нулевой защитный проводник), необходимо провести следующий расчет.

Расчет зануления на отключающую способность.

Электроустановка соединена с питающим трансформатором магистралью выполненной четырехжильным кабелем марки АВРЕ с алюминиевыми жилами сечением (3•50+1•25) мм2 в полихлорвиниловой оболочке. Длина магистрали 300м. Участок защищен автоматом А 3110 с комбинированным расцепителем на ток Iном=100 А. Магистраль зануления выполнена четвертой жилой питающего кабеля.

Для защиты используется предохранитель ПР-2. Ток предохранителя:

КП - пусковой коэффициент, который в нашем случае равен 1,25

Iном - номинальный ток электроустановки.

Выбираем стандартный предохранитель на 20 А.

Расчетная проверка зануления.

Определим ток (в А) замыкания фазы на корпус электроустановки:

где

Uф - фазное напряжение, равное 380 В;

ZT - модуль полного сопротивления трансформатора, Ом;

ZП - модуль полного сопротивления петли «фаза-нуль», определим по формуле

для проводников из алюминия:

RФ=с•l/SФ; RНЗ=с•l/SНЗ; хФ=0; хНЗ=0, где

с - удельное электрическое сопротивление алюминия - 0,028 Ом•мм2/м;

l - длина фазного и нулевого защитного проводников;

SФ, SНЗ - сечение фазного и нулевого защитного проводников, мм2.

Рассчитываем активное сопротивление фазного провода:

RФ=0,028•300/50=0,17 Ом

Определяем активное сопротивление нулевых защитных проводников:

RНЗ=0,028•300/25=0,34 Ом

Для внутренней проводки индуктивное сопротивление петли «фаза- ноль» определяем по формуле:

l - длина линии, равная 275 м;

Вычисляем отношение полных проводимостей фазных уф проводников из алюминия и нулевого защитного уНЗ проводника из стали по формуле:

Так как (уФ/уНЗ)?2, то по отношению полных проводимостей фазного и нулевого защитного проводников система зануления выполнена правильно.

Находим ток короткого замыкания и сравниваем полученное значение Iкз с током предохранителя, умноженного на коэффициент КП:

;

Так как Iк.з.>>Iпр х Кп (487>>25) и кроме того, выполняется условие, что наибольшая допустимая величина сопротивления нулевого провода не превышает значения удвоенного сопротивления фазного провода, т.е. (уФ/уНЗ)<2, следовательно, расчет зануления на отключающую способность выполнен правильно.

Расчет предохранительной муфты

Для избежания травм, которые можно получить при разрушении подвижных частей установки необходимо использовать предохранительную муфту.

Для данного станка выбираем муфту со срезным штифтом (рис. 33). Она отличается компактностью и высокой точностью срабатывания, а также является простейшей из предохранительных муфт. Их широкое применение сдерживается необходимостью замены срезного штифта при каждой перегрузке, поэтому такие муфты устанавливают в механизмах, по характеру работы которых перегрузки могут возникнуть лишь случайно.

Штифты обычно изготавливают из среднеуглеродистой стали 35, 40, 45, реже - из закаленной стали, например, Ст.5. для повышения точности также снижает опасность повреждения полумуфт.

Расчет муфт со срезным штифтом:

Tp - расчетный крутящий момент, Н•м;

kz - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между штифтами: при числе штифтов z=1 kz=1;

R - расстояние между осью передающих моментов валов и осью штифта, м;

фв.ср - предел прочности на срез: для стали 35 нормализованной фв.ср=405 МПа.

При выборе числа штифтов следует учитывать, что муфты с одним штифтом имеют более высокую точность срабатывания, а установка нескольких штифтов позволяет взаимно компенсировать поперечные нагрузки, передаваемые на валы.

Обычно расчетный момент Тр принимают на 10-25% выше предельно допускаемого момента Тпр:

Тр=(1,1…1,25)Тпр

Тр=1,25•60=75 Н•м

Выбираем штифт диаметром 2,5 мм.

Шум

Для снижения шума необходимо применять различные методы:

уменьшение уровня шума в источнике его возникновения. Шум механизмов возникает вследствие упругих колебаний, как всего механизма, так и отдельных его деталей. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, применять принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей;

звукопоглощение и звукоизоляция (установка звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов) заключается в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (металла, дерева, пластмасс и др.) и только незначительная проникает через ограждение. Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую, благодаря внутреннему трению в звукопоглощающих материалах Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон и т.п.);

установка глушителей шума;

рациональное размещение оборудования;

применение средств индивидуальной защиты (ушные вкладыши, наушники и шлемофоны). В качестве средств индивидуальной защиты работающих от воздействии шума и воздушного ультразвука следует применять противошумы, отвечающие требованиям ГОСТ 12.4.051-78.

безопасность сварка зануление шум

Экологичность проекта

Проблема окружающей среды в настоящее время стала одной из важнейших.

Выбросы предприятий машиностроительной отрасли в атмосферу, их сточные воды, шламы, твердые отходы весьма разнообразны и многочисленны как по качественному, так по количественному составам. Многие из них в той или иной степени используются или могут использоваться вторично в основном или вспомогательном производстве. Отходы, не находящие применения в качестве сырья или оборотных продуктов, поступают в окружающую среду, крайне негативно воздействуя на нее.

Для спуска производственных и хозяйственных вод предусматривают канализационные устройства. Канализация состоит из внутренних канализационных устройств, расположенных в здании, наружной канализационной сети (подземных труб, каналов, смотровых колодцев); насосных станций, напорных и самотечных коллекторов, сооружений для очистки, обезвреживания и утилизации сточных вод; устройства их выпуска в водоем. Канализирование промышленных площадок осуществляют по полной раздельной системе.

В настоящее время существует достаточно большое число методов очистки сточных вод, как от взвешенных веществ, так и от растворенных примесей органической и неорганической природы. В соответствии с видами процессов, реализуемых при очистке, целесообразно существующие методы подразделять на механические (процеживание, отстаивание, обработка в поле действия центробежных сил, флотация, фильтрование), физико-химические (используются для удаления растворенных примесей, а в некоторых случаях и взвешенных веществ) и биологические.

В составе очистных сооружений должны предусматриваться решетки или решетки-дробилки, песколовки или песковые площадки, усреднители, отстойники, нефтеловушки, гидроциклоны, флотационные установки, илоуплотнители, биологические фильтры, сооружения для насыщения очищенных сточных вод кислородом и другие сооружения.

При эксплуатации разрабатываемого приспособления основными видами загрязнения сточных вод являются абразивные зерна, окалина, пыль. Для очистки сточных вод от вредных веществ следует использовать процеживание, отстаивание и фильтрование. Используют фильтрующие решетки РД-200 (производительность 60 м3/ч). Для удаления масел используется фильтрация.

Устойчивость проекта к чрезвычайным ситуациям

Под «чрезвычайными ситуациями» следует понимать события, которые могут произойти в мирное и военное время и приводят к возникновению очагов массового поражения.

Противопожарная безопасность

Опасными факторами пожара, воздействующими на людей и материальные ценности, помимо открытого пламени, повышенной температуры корпусов оборудования и окружающей среды, являются также токсические продукты горения и термического разложения, пониженная концентрация кислорода в воздухе рабочей зоны и вызванные описанными факторами их вторичные проявления: осколки, движущиеся части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций, токсические вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок, электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкции, аппаратов, агрегатов, опасные факторы взрыва, происходящие вследствие пожара.

Распространение пожаров на промышленных объектах непосредственно зависит от огнестойкости материалов, из которых возведены здания и сооружения, изготовлено оборудование и другие элементы объекта; степени пожарной опасности технологических процессов, сырья и готовой продукции; плотности и характера застройки.

Основными причинами возникновения пожара могут являться: короткое замыкание, пробой изоляции, курение на рабочем месте, использование неисправных электроприборов, возгорание различных предметов от попадания открытого огня на них.

При возникновении пожара опасными факторами, воздействующими на людей, являются: пламя и искры, повышенная температура окружающей среды, токсические продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода.

К вторичным проявлениям опасных факторов пожара относятся: осколки, части разрушившихся станков; токсические вещества и материалы, выделившиеся из оборудования; электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие поверхности.

Предотвращение пожара достигается за счет предотвращения образования горячей среды или предотвращением образования в горючей среде источников зажигания.

Технические меры предупреждения пожара: применение в цепях питания автоматического выключения, использование скрытой проводки для питания аппаратуры.

Организационные меры: регулярный инструктаж работающих, контроль за состоянием электрооборудования и своевременное устранение его неисправности, запрет курения, допуск к электрооборудованию только лиц, знакомых с правилами его эксплуатации.

Средства пожаротушения: огнетушители ОУ5, ОУ8; ящик с песком; в помещении должен быть расположен кран пожарного водопровода.

При возникновении пожара необходимо действовать следующим образом: вывести из помещения всех людей, кроме двух сотрудников; последним приступить к тушению пожара с помощью огнетушителей; вызвать пожарную команду; отключить напряжение питания; в случае необходимости воспользоваться для тушения пожара пожарным водопроводом.

На случай возникновения пожара, вызванного неисправностью оборудования, самовозгорания промасленной ветоши и т.д. должны быть предусмотрены мероприятия по борьбе с таковыми.

Обязательно должны быть установлена пожарная сигнализация, обеспечивающая быстрой и точной информацией о пожаре. Система сигнализации - электрическая. Она снабжена тепловыми и дымовыми сигнализаторами (РИД-1, ИДФ-1н).

При возникновении пожара, остро стоит вопрос об эвакуации людей. Для этого должен быть разработан план эвакуации, согласно которому, рабочие в порядке очередности покидают места работы.

Вывод

На основании проведенного выше анализа предложены мероприятия по минимизации влияния возможных вредных и опасных производственных факторов при эксплуатации приспособления для ротационной сварки трением. При соблюдении норм эксплуатации работа на приспособлении отвечает требованиям безопасности и защиты окружающей среды и не сопровождается снижением работоспособности человека.

Размещено на Allbest.ru