Повышение эффективности производства высокогерметичных муфт для обсадных труб из хладостойкой стали.

005

0,13

11000

0,20

Данные по загрузке станков сводятся в таблицу 12.

Таблица 12 - Загрузка станков

Оборудование	Количество станков расчётное	Количество станков принятое	% загрузки
SMF-350 “HEID»	0,20	1	20

Определение единовременных вложений в приспособления (оснастку, инструмент). Единовременные вложения в приспособления определяются по формуле

(7)

где q_р - расчётное количество оборудования, шт.;

Н_прс - количество приспособлений на единицу оборудования, шт.;

Ц_прс - стоимость приспособления, р.;

к_осн - коэффициент занятости технологической оснастки, равен 0.3 т.к. оснастка используется для изготовления других деталей.

р.

4.4 Расчёт технологической себестоимости детали

Расчёт себестоимости детали ведётся по формуле:

С=З_м+З_зп+З_э+З_об +З_и, ; (8)

где, З_м- затраты на материал, р. ;

З_зп- затраты на заработную плату, р.;

З_э- затраты на технологическую электроэнергию, р.;

З_об- затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, р.;

З_и- затраты инструмент, р.

4.4.1 Затраты на заработную плату основных рабочих

Расчет заработной платы при сдельной оплате труда на единицу продукции рассчитывается по формуле:

где, Ст - часовая тарифная ставка производственного рабочего на операции, р;

t _шт - штучное время на операцию, ч;

К_мн - коэффициент учитывающий многостаночное обслуживание;

К_есн- коэффициент, учитывающий единый социальный налог;

К_доп- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;

К_р- районный коэффициент.

Базовый вариант:

Проектный вариант:

4.4.2 Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию, расходуемую на выполнение одной деталеоперации, рассчитывается по формуле:

(10)

где, N_у- установленная мощность главного электродвигателя, кВт;

k_N- средний коэффициент загрузки электродвигателя по мощности станка (0,3);

kвр - средний коэффициент занрузки электродвигателя по времени (для крупносерийного и массового производства - 0,7)

k_од- средний коэффициент одновременной работы всех электродвигателей станка (при одном двигателе = 1);

k_W- коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети предприятия (1,06);

з- коэффициент полезного действия;

k_вн- коэффициент выполнения норм;

Ц_э- стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, р.

Рассчитываем затраты на электроэнергию для SMF - 350.

Базовый вариант

Зэ =

Проектный вариант

Зэ =

4.4.3 Затраты на содержание и эксплуатацию технологического оборудования

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитываются по формуле:

Зоб = Сам + Срем, (11)

где, Сам- амортизационные отчисления от стоимости оборудования, р.;

Срем- затраты на ремонт оборудования, р.

Амортизационные отчисления на оборудования определяется следующим образом:

(12)

где Ц_об- цена оборудования, р.;

Н_ам - норма амортизационных отчислений;

F об - годовой действительный фонд времени;

Кз - нормативный коэффициент загрузки оборудования;

Квн - коэффициент выполнения норм;

t _шт - штучное время на операцию.

Базовый вариант

Зоб = 1,73 + 1,04 = 2,77 р

Проектный вариант

Зоб = 1,39 + 0,76 = 2,15 р.

4.4.4 Затраты на эксплуатацию инструмента

Затраты на эксплуатацию инструмента на единицу продукции вычисляются по формуле:

где Цпл - цена сменной многогранной пластины, р;

Цкор - цена корпуса сборного инструмента, Р;

Q - количество сменных поворотных пластин, используемых на 1 державке сборного инструмента;

N - количество граней многогранной пластины ;

bфи - коэффициент фактического использования, связанный со случайной убылью инструмента, bфи = 0,95 для чистовой операции;

Тшт - штучное время время, мин;

Тст - период стойкости инструмента, мин.

Базовый вариант

Проектный вариант

Таблица 13 - Технологическая себестоимость обработки детали по измененным статьям

Статья затрат	Базовый вариант	Проектный вариант
Заработная плата с начислениями Затраты на технологическую энергию Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования Затраты на эксплуатацию инструмента	3,75 1,80 2,77 0,33	3,32 1,65 2,15 0,04
Итого	8,65	7,15

4.5 Определение годовой экономии от изменения техпроцесса

Одним из показателей экономического эффекта от спроектированного варианта технологического процесса является годовая экономия, полученная в результате снижения себестоимости:

где С_б; С_пр - технологическая себестоимость одной детали по базовому и проектированному вариантам соответственно;

N_год - годовая программа выпуска деталей.

4.6 Определение количества выпуска брака

По данным предприятия коэффициент выпуска брака за одну смену не должен превышать Н = 2,2%.

Расчет нормы выпуска брака определяется формулой:

(15)

где G - выпущено брака за смену;

N_см - выпуск продукции за смену.

Базовый вариант

Проектный вариант

По данным предприятия составляет 0,23% - 1495 р.

4.7 Определение экономических показателей разрабатываемого мероприятия

В этом разделе рассчитаем несколько обобщающих коэффициентов, характеризующих технико-экономический эффект от совершенствования технологического процесса.

4.7.1 Производительность труда

Производительность труда на программных операциях определяются по формуле:

(16)

где Fp - действительный фонд времени работы одного рабочего, ч;

Квн - коэффициент выполнения норм.

Определим действительный годовой фонд рабочего времени при непрерывном производстве.

365 - календарное количество дней в году,

90 - количество выходных,

275 - рабочих дней, из них,

35 - отпуск очередной,

2 - потери по больничному листу,

6 - прочие потери,

232 - количество рабочих дней за вычетом потерь.

Итого рабочих часов 1740 ч.

Базовый вариант

Проектный вариант

4.7.2 Рост производительности труда

Где В_пр, В_б - производительность труда соответственно проектируемого и базового вариантов.

4.7.3 Вывод

Изменение технологического процесса а именно использование нового режущего инструмента, позволило снизить себестоимость обработки детали, сократить производственный цикл, уменьшить выпуск брака. Поэтому можно сказать, что внедрение нового режущего инструмента является более эффективным по сравнению с базовым. Условно годовая экономия составляет 52380 р. Технико - экономические показатели приведены в (таблице 14).

Таблица 14 - Технико - экономические показатели проекта

Наименование показателя	Значение показателя по вариантам	Изменения показателя
	Базовый вариант	Проектируемый вариант
Годовой выпуск деталей, шт.	11000	11000	__
Сумма единовременных вложений, р.		26687	__
Технологическая себестоимость обработки детали, р. В том числе: · затраты на эксплуатацию инструмента · затраты на заработную плату рабочих	8.65 0,33 3.57	7.15 0,04 3.32	- 1.5 - 0,29 - 0.25
Технологическая себестоимость годового выпуска, р.	95150	78650	- 16500
Трудоемкость обработки, н. ч.	0,14	0,13	- 0,01
Потери от брака, р.*	364780	328900	- 35880
Условно годовая экономия, р.		52380	52380
Рост производительности труда %		11%	11%
Окупаемость единовременных вложений, г.		1

* данные предприятия

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ РАБОТЫ

5.1 Введение

Наша деятельность протекает в мире опасностей - природных, технических и других. По различным причинам в России за год травмируется до 20 млн. человек, в том числе погибает около 200 тысяч. Уровень травматизма не снижается, а имеет тенденцию к росту. Одна из причин этого негативного явления - недостаточный уровень обучения на всех стадиях образования. Более широкая и комплексная проработка вопросов безопасности производства, его влияния на природную среду и организм человека позволит в определенной степени устранить этот пробел.

Обеспечение безопасности труда реализуется как при проектировании производственных процессов, так и в процессе их реализации.

Основными законодательными актами по охране труда является конституция и ТК. Конкретные мероприятия по созданию здоровых и безопасных условий труда, предупреждению несчастных случаев и заболеваний регламентируется системой стандартов безопасности труда (ССБТ).

ССБТ устанавливает общие требования и нормы по видам опасных и вредных производственных факторов, методы оценки безопасности труда, общие требования безопасности производственных процессов и оборудования [9].

Все большее значение в обеспечении безопасности труда приобретает строгое соблюдение требований системы стандартов безопасности труда (ССБТ).

В государственных стандартах сформулированы требования безопасности к производственным процессам, оборудованию, промышленной продукции, средствам защиты работающих, установлены нормы и требования на параметры, характеризующие шум, вибрацию, ультразвук, запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, электро и взрывобезопасность, пожарную безопасность и т.п.

Стандартизация в области безопасности труда охватывает все уровни управления народным хозяйством - государственный, отраслевой, республиканский и предприятия, а также все стадии разработки, производства и применения промышленной продукции, включающие проектирование, изготовление, эксплуатацию, ремонт и т.п.

Государственные стандарты на общие требования безопасности производственных процессов распространяются на все отрасли народного хозяйства и содержат конкретные указания по безопасной реализации процессов.

5.1.1 Безопасность труда

Оборудование трубных цехов, производственные процессы должны обеспечивать безопасность рабочих и безвредные условия труда. Для решения данных вопросов при проектировании технологических процессов следует руководствоваться «Санитарными правилами организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию».

Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда - свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего, с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.

Темой дипломной работы является совершенствование технологического процесса обработки детали муфта, с тем, чтобы деталь была более производительной.

Обработка детали осуществляется в муфтонарезном отделении трубопрокатного цеха №1 ОАО «Северский трубный завод»

При механической обработке металлов на металлорежущих станках возникает ряд опасных и вредных факторов: движущиеся части оборудования, передвигающиеся заготовки, высокая температура в зоне обработки и стружки, повышенное напряжение в энергосети.

Металлическая стружка при механической обработке сталей имеет высокую температуру и представляет собой серьезную опасность не только для работающих на станке, но и для лиц, находящихся вблизи станка. Поэтому станки имеют ограничительные щитки зоны резания. Для защиты глаз станочников используются очки. Для удаления стружки используется шнековый конвейер. При помощи конвейера, стружка попадает в специальные контейнеры и отправляется в другой цех для переработки.

При работе на металлорежущем оборудовании возможны следующие основные опасные и вредные факторы:

- поражение электрическим током;

- шум внешних устройств;

- неверное расположение освещения;

- несоблюдение режима работы;

- неудовлетворительный микроклимат.

Все эти факторы могут привести к получению травм, зрительному и общему переутомлению, головной боли, ухудшению внимания, снижению работоспособности. Поэтому уделяется большое внимание правильной организации рабочих мест.

Помещения цехов должны удовлетворять согласно требованиям [24].

Все эксплуатируемое оборудование в цехе находится в полной исправности. Работа на неисправном оборудовании не производится.

Таблица 15 - Организация рабочего места

Требования	Существующее положение	Действия
1	2	3
Проезды и проходы внутри цехов должны иметь ясно обозначенные габариты, очерченные линиями или заменяющими их знаками	Ширина магистральных проездов 3500мм, очерченные линиями яркого цвета	__
Расстояние между производственным оборудованием: - расстояние между тыльными сторонами станков, не менее: средние станки - 800 мм крупные станки - 1200 мм - станки расположены «в затылок», не менее: средние станки - 1500 мм крупные станки - 2000 мм - станки расположены фронтом друг к другу, не менее: средние станки - 2500 мм крупные станки - 3000 мм - от стен или колонн здания, не менее: средние станки - 800 мм крупные станки - 900 мм	Расстояние между производственным оборудованием: - расстояние между тыльными сторонами станков: средние- 800 мм крупные - 1200 м - станки расположены «в затылок»: средние станки - 1500 мм крупные станки - 2000 мм - станки расположены фронтом друг к другу: средние станки - 2500 мм крупные станки - 3000 мм - от стен или колонн здания: средние станки - 800 мм крупные станки - 900 мм	___
Рабочее место должно находиться вне линии движения грузов, переносимых грузоподъемными средствами	Станки находятся от проезда на расстоянии 700мм боковой стороной.	__
Рабочее место должно быть оборудовано стеллажами для хранения приспособлений, инструмента и т.п.	Рядом с каждым рабочим местом находится тумбочка или стеллаж размером 400х400мм	__
Все органы управления на рабочем месте должны быть размещены на высоте 100-160 см над уровнем пола при обслуживании стоя; на высоте 60- 120 см - при обслуживании сидя.	Все органы управления установлены на высоте: стоя - 150 см, сидя - 80 см, Тумбочки и стеллажи имеют высоту 80см.	__
Оборудование, работа которого связана с выделением пыли, должно находиться в отдельном помещении.	Обдирочно-шлифовальные станки, точила, наждаки, и очистные галтовочные барабаны находятся на территории участков	Предусмотрена общая приточная вентиляция и пылеотсасывание от каждого места выделения пыли
Площадь на одного работающего в производственном помещении должна составлять не менее 4,5 м2	В цехе расположено 300единиц оборудования: 4,5 х 310 = 1800 м2 Площадь цеха равна: 40 х 65 = 2600 м2	__
Освещение должно быть смешанным (естественным и искусственным)	Естественное освещение представлено в виде бокового на крыше; искусственное - в виде светильников, расположенных в каждом пролете по три штуки в ряд и расстояние между ними 3м, между рядами - 6м.	__
Продолжительность рабочей смены не должна превышать 8ми часов	Рабочая смена на предприятии составляет 8 часов, из которых перерыв на обед 30мин.	__

Как видно из данной таблицы, существующее положение соответствует почти всем требованиям стандарта. Также приведены необходимые мероприятия, которые создают нормальные условия труда.

5.1.2 Требования к воздуху рабочей зоны

Одним из необходимых условий здорового и производительного труда является обеспечение нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений и требуемой чистоты воздуха.

Под метеоусловиями на производстве понимается воздействие на человека температуры, влажности воздуха, скорости движения воздуха.

Воздух рабочей зоны должен соответствовать требованиям [18].

Поступающий воздух должен быть очищен от загрязнений, в том числе от пыли и микроорганизмов. Кондиционирование воздуха должно обеспечивать автоматическое поддержание параметров микроклимата в необходимых пределах в течение всех сезонов года [9].

Основными вредными факторами являются пары СОЖ (нефтяные минеральные масла) и технологических смазок, абразивная и металлическая пыль выделяющихся в процессе механической обработки металлов резанием.

Фактические и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне приведены в таблице 16.

Таблица 16 - Фактические и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне

Период года	Температура воздуха, 0С	Относительная влажность,%	Скорость движения воздуха, м/с
	Допус-тимые	Факти-ческие	Допус- тимые	Факти- ческие	Допус- тимые	Факти-ческие
холодный	18-20	19	40-60	60	0,2	0,2
теплый	21-23	23	60-40	40	0,3	0,3

По данным проведенных измерений можно сделать вывод, что температура воздуха и относительная влажность в производственном помещении соответствуют гигиеническим нормативам [26].

Требуемые согласно нормативным документам [27] параметры микроклимата обеспечиваются применением предусмотренной механической приточно-вытяжной вентиляции, а также соблюдением требований безопасности при хранении и использовании вредных и ядовитых веществ.

При проектировании системы отопления и вентиляции механических цехов основными вредными производственными факторами, как уже было сказано выше, являются пары СОЖ и технологических смазок, абразивная и металлическая пыль.

Вентиляция может быть общеобменная и местная. Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного влажного воздуха помещений свежим воздухом [9].

Конструкция общеобменной вентиляции в цехе предусматривает приготовление воздуха вне обслуживаемых помещений, а местной - непосредственно в обслуживаемых помещениях. Кроме того, в производственном блоке предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция сообщающихся между собой цехов, которая исключает возможность поступления воздуха из помещения с большими выделениями вредных примесей в другие помещения.

Так же в цехе оборудованы воздушные завесы с подогревом воздуха.

Они оборудованы для уменьшения поступления через них вредных веществ или холода. Скорость воздуха из щелей и отверстий воздушных завес не более 8 м/с для дверей, у ворот - 25 м/с. Предельно допустимая концентрация ПДК = 2 мг/м³ (алюминий и его сплавы).

Все вентиляционные установки подвергаются реконструкции и капитальному ремонту, после чего проходят испытание с целью определения их эффективности.

В данной дипломной работе предлагается использовать в технологическом процессе новый режущий инструмент в обрабатывающем центре, которые оборудованы закрытыми зонами обработки и устройствами для механизированного удаления стружки.

5.1.3 Производственное освещение

В современных условиях работы повышенная скорость станков, увеличение точности обработки детали, большое внимание к качеству изделия усложняет зрительную работу человека, поэтому освещение рабочего места - важнейший фактор создания благоприятных условий труда.

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое светом неба, искусственное - осуществляемое электрическими лампами и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточно по нормам естественного освещения и поэтому дополняют искусственным освещением.

Естественное освещение в цехе осуществляется через оконные проемы, расположенные на крыше здания. Этого освещения недостаточно для нормальной работы, поэтому еще используется искусственное освещение. В качестве источников света при искусственном освещении в цехе применяют светильники с лампами разрядными высокого давления типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная), предназначенные для внутреннего освещения промышленных объектов (минимальная продолжительность горения до 6000 часов). Светильники общего равномерного верхнего освещения имеют концентрированное светораспределение и подключены в электрическую сеть переменного тока напряжением 220В.

Оптимальное расстояние между светильниками, расположенными в шахматном порядке определяют по формуле:

L_опт = 3 · l_b, (18)

где l_b - расстояние по длине участка, м [39, с.268]

L_опт = 3 х 28 = 9, 17 м ? 9, 2 м

Принимаемая высота подвеса светильников h = 5,7 м [39, с.270]

Коэффициент отражения от потолка и стен с_п = 50%, с_с =30% [39, с.128]

Коэффициент использования светового потока з = 58% [39, с.129]

В кладовых и конторах цеха используют лампы накаливания, отличительной особенностью которых является то, что они включаются в сеть без дополнительных приспособлений и могут работать при значительных изменениях в сети от номинала, а также практически не зависят от условий окружающей среды и температуры. Они компактны, световой поток их к концу срока службы снижается незначительно.

Для местного освещения в цехе применяют светильники, устанавливаемые на рабочем месте с непросвечиваемым отражателем, под светозащитным углом не менее 30⁰ и освещенностью не ниже 150 лк.

Общее освещение расположено так, чтобы не ослеплять крановщиков, находящихся в кабинах кранов.

Чистка стекол оконных проемов и световых фонарей проводится три раза в год. Чистка ламп четыре раза в год. Освещенность на контрольных местах обеспечивается светильниками на верхнем горизонте и светильниками местного освещения.

Кроме того, в цехе предусмотрено аварийное освещение, которое автоматически включается при внезапном отключении рабочего освещения и

обеспечивает необходимую освещенность для безопасного выхода людей из помещений. Светильники аварийного освещения присоединены к сети, которая не зависима от сети рабочего освещения.

5.1.4 Параметры шумового воздействия

Шум, звук, который оказывает на человека нежелательное, неблагоприятное физиологическое или психологическое действие, вызывает снижение работоспособности и создает предпосылки для общих и профессиональных заболеваний и производственного травматизма.

Допустимые источники и уровень шума и вибрации устанавливаются соответственно [20], [21], [22].

Если на рабочее место попадает шум от разных по интенсивности источников, то учитывается уровень шума от наиболее громкого источника. При расчете общего уровня шума на рабочем месте, равномерно рассредоточенного в производственных помещениях, используют полученные опытные данные об общем уровне шума разных видов оборудования.

Источниками шума в механосборочном цехе могут быть двигатели станков, подвижные части оборудования, инструменты и т.д. При нормировании шума пользуются [20]. Нормируемая величина уровня звукового давления для рабочих мест в производственных помещениях не должна превышать 80 дБ [20].

По сравнению с базовым вариантом технологического процесса обработки деталей, имеет место снижения нормируемых параметров за счет применения обрабатывающих центров. В базовом варианте технологического процесса наибольший эквивалентный уровень шума составлял 83 дБ (у рабочего места фрезеровщика), что превышало уровень допустимого [21].

Для снижения уровня шума на муфтонарезных станках предусмотрены закрытые и шумопоглащающие зоны резания. Одним из путей снижения шума является рациональное построение технологического процесса, правильный выбор режущего инструмента и режимов резания.

Применяются индивидуальные защитные средства:

Беруши ЗМ1310

Противошумные вкладыши ГОСТ 12.4.209 - 99

Защита от вибрации

Вибрация характеризуется тремя параметрами: амплитудой перемещения, колебательной скоростью, колебательными ускорениями.

Для снижения колебаний при установке станков, под их станины применяют индивидуальные фундаменты.

Уровень вибрации в базовом технологическом процессе изготовления детали при использовании универсального оборудования составляют в среднем 90дБ [21].

Допустимые значения вибрации для производственных помещений установлены в [21] и составляет 92 дБ (общая) и 109 дБ (локальная).

В проектируемом технологическом процессе обработки детали за счет внедрения нового режущего инструмента уровень вибрации составит в среднем 80 дБ. Таким образом, уровень вибрации в проектируемом технологическом процессе не превышает допустимого, как и в базовом, и поэтому проектом специальных мер по защите от вибрации не предусмотрено.

5.1.5 Электробезопасность

Мероприятия по электробезопасности разработаны в соответствии с нормативными требованиями ГОСТ12.1.030-96 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, «зануление» и ГОСТ 12.1.019-96 «Электробезопасность». Общие требования».

Участок, на котором ведется обработка муфт, относится к категории с повышенной опасностью. Все производственное оборудование работает от сети переменного тока с напряжением 380В. Для предупреждения поражения электрическим током и обеспечения безопасности в цехе используются следующие средства защиты:

- электрическая аппаратура и токопроводящие части надежно изолируются и укрываются в корпусе станков или в специальные закрытые шкафы;

- металлические конструктивные части станков, а также отдельно стоящие электрические устройства, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции и замыкания, подвергаются заземлению (на станине станка устанавливается винт заземления с двумя оцинкованными шайбами, между которыми закрепляется заземляющий провод);

- электроаппаратура и электропровода защищены от воздействия керосина, масла, СОЖ, стружки, пыли, механических повреждений.

Сравнение фактических условий с требованиями электробезопасности по ГОСТ 12.1.019-96 приведено в таблице 17.

Таблица 17 - Электробезопасность в производственном помещении

По нормам	Фактически
На всех розетках должна быть указана величина напряжения	Розетки имеют таблички с указанием напряжения и ответственным за пожарную безопасность.
При прекращении подачи электроэнергии электрооборудование должно быть отключено от сети.	Данный пункт выполняется работниками цеха.
Все работающие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты.	Работающие в цехе получают спец. одежду: обувь на резиновой подошве, диэлектрические резиновые перчатки.
Каждое электрооборудование должно быть оснащено деревянными подставками или трапами, прорезиненными ковриками	Возле каждого станка имеются деревянные трапы

Необходимо обеспечить правильный подбор изоляции и периодичность проверки сопротивления изоляции, так как со временем, под действием различных факторов она потеряет свои свойства, кроме того, электропровода для удобной эксплуатации должны иметь цветную изоляцию, позволяющую различать название проводки и род электрического тока.

Заземление каждой единицы оборудования должно обеспечить надежный контакт с оборудованием.

При напряжении до 1000В допустимое по ГОСТ 12.1.030-96; ГОСТ 12.12.019-96 заземление не должно превышать 4 Ом.

Конструкция заземления должна удовлетворять условию:

R_и < R _з.доп.

(19)

где R_в - сопротивление одиночного вертикального электрода, Ом; П;

П_в - коэффициент использования горизонтальных и вертикальных электродов;

П - количество вертикальных электродов.

(20)

где с - удельное сопротивление земли, с = 30 Ом·м;

L - длина электропровода, L = 3,0м;

D - диаметр электропровода, d = 0,01м.

По формуле (20) определим R_В:

Ом

(21)

где L - длина горизонтального электрода,

L = 1,05 х (n - 1) х а (22)

где n - количество электродов, n = 5;

а - расстояние между электродами, а = 1000мм = 1м.

L = 1,05 х (5 - 1) х 1 = 4,2м

Ом

Условие R_и = 3,7 Ом < R _з.доп. = 4 Ом - соблюдается.

Видно, что фактические условия во всем соответствуют требования стандарта. Вопросам электробезопасности на предприятии уделяется большое внимание.

5.1.6 Пожарная безопасность

Предприятия трубной промышленности характеризуются наличием условий повышенной пожарной опасности, поэтому данному вопросу уделяется на предприятии особое внимание.

Правила пожарной безопасности ППБ-01-03 должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования». Нередко причинами пожаров являются нарушение рабочими и служащими требований пожарной безопасности. Поэтому на предприятии каждый вновь принимаемый на работу, прежде чем приступить к выполнению своих обязанностей, проходит противопожарный инструктаж, т е знакомится с действующими на предприятии правилами и инструкциями, регламентирующими поведение рабочих и служащих на территории предприятия, а также с имеющимися на предприятии средствами вызова пожарной помощи и тушения пожара.

Причины возникновения пожаров технического характера: неисправность электрооборудования, самовозгорание промасленной ветоши, несоблюдение графиков ремонта электрооборудования. Причинами, нарушающими нормальную работу технологического оборудования, могут быть: короткое замыкание, перегрузка проводов сети, возникновение больших переходных сопротивлений.

Электрическое освещение представляет собой пожарную опасность при перегреве проводов и воспламенении их изоляции. Для защиты проводов от механических и химических повреждений, их прокладывают в резиновых трубах, имеющих внутри изоляцию.

Огнестойкость здания цеха относится к категории - Г пожароопасные: характеризуются наличием веществ и материалов в горячем, раскалённом или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; твёрдых, жидких и газообразных веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Степень огнестойкости здания - 2. Под огнестойкостью здания понимают способность конструктивных элементов зданий и сооружений сохранять прочность в условиях пожара.

В качестве пожаротушения в цехе предусмотрены пожарные краны, укомплектованные рукавом и стволом. Кроме того, на участке предусмотрены современные средства тушения пожара: пожарный щит, на котором закреплены две лопаты, огнетушитель углекислотный, пенный; асбестовый тент; ведро и рядом стоит ящик с песком, который устанавливается из расчета один ящик на 500м². Огнетушитель пенный должен находиться в доступных местах, где рабочие смогут свободно им пользоваться. На огнетушителях указан срок годности.

Кроме того, для тушения пожаров в начальной стадии внутри здания предусмотрены внутренние пожарные водопроводы, которые состоят из вводов, водомерных узлов, стояков, водоразборной и регулирующей арматуры. Внутренние пожарные краны с присоединенными к ним рукавами и стволами установлены в нишах или шкафчиках у входов, на площадях отапливаемых лестничных клеток и других доступных местах на высоте 1,35 м от уровня пола.

Анализ существующего положения на предприятии приведен в таблице18.

Таблица 18 - Пожарная безопасность в производственном помещении

Требования	Существующее положение
1	2
Прежде, чем приступить к работе, каждый работник должен пройти инструктаж по правилам пожарной безопасности, ознакомиться с имеющимися средствами пожаротушения и правилами их применения	При приеме на работу каждый работник проходит инструктаж по технике безопасности
Проходы и дороги должны обеспечивать беспрепятственный проход людей к выходу	Эвакуационными путями на участке являются проходы, которые выходят непосредственно наружу
Ко всем зданиям и сооружениям должен быть обеспечен свободный доступ	Поход, а также проезд пожарных машин к любому зданию при возникновении пожара свободный. При проектировании зданий предусмотрена безопасная эвакуация людей на случай возникновения пожара.
Не следует загромождать запасные выходы, проходы, рабочие места и доступы к противопожарному инвентарю.	Доступ к противопожарному инвентарю свободный. Первичные средства пожаротушения не препятствуют безопасной эвакуации людей, располагаются на видных местах у стен или колонн.
Пол на участке должен быть ровным и чистым, без мусора, без подтеков масла, эмульсии и других, способных к самовозгоранию веществ.	Уборка станков производится каждый день в конце рабочей смены, на места с подтеками масла и эмульсии используют посыпку опилом.
Использованный обтирочный материал должен собираться в металлический ящик, с плотно закрывающейся крышкой. Ящик должен очищаться каждый день.	Весь мусор собирают к металлический контейнер, который вывозят из цеха один раз в неделю.
Курить разрешается только в специально отведенных для курения местах.	Для курения отведены специальные места с металлическими урнами.
Сети противопожарного водопровода должны находиться в исправном состоянии и обеспечивать требуемый по нормам расход воды на нужды пожаротушения.	Проверка работоспособности противопожарного водопровода осуществляется по графику 2 раза в год (весной и осенью)

Из вышеизложенного следует, что в цехе трубопрокатном цехе №1 муфтонарезном отделении соблюдаются все правила пожарной безопасности.

5.1.7 Вывод

При усовершенствовании технологического процесса механической обработки детали «муфта» за счет внедрения нового режущего инструмента улучшаются условия труда рабочих и его безопасность. Это приводит к снижению травматизма и влияет на качество и себестоимость выполняемой продукции.

В разделе рассмотрены вопросы: по организации рабочего места и микроклимату на рабочем месте, по проектированию системы отопления и вентиляции помещений в цехе, системы освещения, требования по электро и пожаробезопасности. Проведен расчет заземления.

Повышение производительности труда достигается за счет сохранения здоровья и работоспособности, работающих в цехе и экономии живого труда.

5.2 Экологическая безопасность

Проблема рационального использования природных ресурсов и охрана окружающей среды - одна из важнейших задач современности.

В настоящее время стихийное развитие взаимоотношений с природой представляет опасность для существования не только отдельных объектов, территорий, стран, но и для всего человечества.

Это объясняется тем, что человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями, но, в отличие от других организмов, эти связи приняли такие масштабы и формы, что это может привести (и уже приводит!) к практически полному вовлечению живого покрова планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного общества, поставив человечество на грань экологической катастрофы.

Стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обостряются противоречия между экономикой и экологией, а в зависимости сохранения потенциального гомеостаза, т.е. способности саморегуляции и экосистем в условиях антропогенного воздействия, серьезно подорваны, получила название экологического кризиса [8, c.414].

Экология - это наука о взаимоотношениях организмов и образуемых ими сообществ с абиотическими и биотическими экологическими факторами. Предметом изучения экологии являются экосистемы. Экосистема - это комплекс биотических и абиотических компонентов, между которыми происходит обмен веществом, энергией, информацией. Глобальной зкосистемой (в рамках планеты Земля), включающей в себя все живое вещество планеты и среду его обитания является биосфера.

Биосфера является также средой обитания человека, на которого действует ряд лимитирующих экологических факторов. Преодолевая эти лимитирующие факторы и обеспечивая себе широчайшую экологическую нишу, человек беспощадно эксплуатирует все имеющиеся на Земле ресурсы. Обладая разумом, создавая орудия труда и промышленность, человек превратился в мощную преобразующую силу, которую сравнивают с геологической силой. Эта сила в первую очередь направлена на удовлетворение своих все более возрастающих потребностей без учета разрушающего воздействия на биосферу. Мощное влияние человека на биосферу привело к выделению из биотических факторов антропогенных.

Социально-технические потребности человека связаны с отчуждением из окружающей среды веществ, которые не входят в биогенный круговорот и, следовательно, не возвращаются в исходное состояние и не возобновляются. Таким образом, возникает проблема невозобновимых природных ресурсов. С другой стороны, большая часть отходов производства также не включается в биотический круговорот: не имея специфических биологических деструкторов, они не разлагаются, а накапливаются как загрязнители биосферы. Токсичность многих веществ, попадающих в биосферу, нарушает структуру и функции естественных биологических систем, в том числе и человека.

В последнее время прогресс науки и техники привел к тому, что по масштабам влияния на биосферные процессы деятельность человека стала сопоставимой с естественными факторами, определявшими развитие биосферы на протяжении сотен тысяч лет. То есть человек, как социальная система, функционирует намного шире, чем биологическая, нарушая биотический круговорот, сбалансированный в ходе эволюции.

Таким образом, хозяйственная деятельность человека, в том числе и интенсивное развитие промышленности, привела к глобальному экологическому кризису. Среди множества составляющих этого кризиса следует выделить наиболее важные - те, которые необходимо преодолеть в ближайшее время. Это экологическая культура и обширный ряд антропогенных загрязнений биосферы. К антропогенным загрязнениям наиболее опасных для популяции любых организмов относятся: промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные), теплоэнергетика, транспорт. Предприятия выбрасывают вместе с дымом в воздух оксиды азота, сероводорода, хлора, аммиака, соединения фосфора.

Преодоление первой выделенной составляющей экологического кризиса биосферы - экологической культуры - связано с решением проблем экологического воспитания и экологического образования. Вторая составляющая - антропогенные загрязнения биосферы - тесно связана с первой и может быть решена через всеобщую экологизацию промышленного производства и функционирования урбанистических экосистем.

Защита окружающей среды является составной частью концепции устойчивого развития человеческого общества, означающей длительное непрерывное развитие, обеспечивающее потребности ныне живущих людей без ущерба удовлетворению потребностей будущих поколений. Концепция устойчивого развития не сможет реализоваться, если не будут разработаны конкретные программы действий по предотвращению загрязнения окружающей среды, включающие в себя также организационные, технические и технологические разработки по развитию ресурсо-, энергосберегающих и малоотходных технологий, снижению газовых выбросов и жидкостных сбросов, переработки и утилизации хозяйственных отходов, уменьшению энергетического воздействия на окружающую среду, усовершенствованию и использованию средств защиты окружающей среды.

Организационно-технические методы охраны окружающей среды можно условно разделить на активные и пассивные методы.

Активные методы защиты окружающей среды представляют собой технологические решения по созданию ресурсосберегающих и малоотходных технологий. Использование многократного водоснабжения через очистные сооружения. Создание ветровых и солнечных источников электроэнергии.

Пассивные методы защиты окружающей среды делятся на две подгруппы:

A) рациональное размещение источников загрязнения;

Б) локализация источников загрязнения.

Рациональное размещение предполагает территориальное рациональное размещение объектов экономики, снижающее нагрузку на окружающую среду, а локализация по существу является флегматизацией источников загрязнений и средством снижения их выбросов. Локализация достигается применением различных средозащитных технологий, технических систем и устройств.

Поэтому, любое техническое нововведение должно приниматься не только с учетом технологических и экономических требований, но и в обязательном порядке должны учитываться экологические аспекты. При проектировании технологического процесса необходимо уделить особое внимание вопросам минимизации выбросов загрязняющих элементов, а также стремиться к совершенствованию самого источника загрязнения путем внедрения новых конструкторских и технологических решений.

5.2.1 Анализ связей технологического процесса с экологическими системами

Данный техпроцесс состоит в совершенствовании технологического процесса механической обработки «Муфт ОТТГ» из стали по ТУ 14-162-70 в хладостойком исполнении.

Совершенствование предусматривает:

Внедрение нового режущего инструмента. В базовом варианте применяется быстро изнашиваемый инструмент, что ведет к увеличению количества режущего инструмента и при его износе выпуск бракованной продукции которую отправляют на вторичную переработку. Этот фактор увеличивает загрязнение окружающей среды, так как переработка бракованной продукции и использованного режущего инструмента производится в мартеновской печи. В данной работе предлагается использование нового режущего инструмента, который увеличивает продолжительность работы режущего инструмента, следовательно, ведет к уменьшению выпуска бракованной продукции, также сокращается потребление электроэнергии и экономии сырья. Так как, в нашей стране электроэнергия в основном вырабатывается на тепловых электростанциях при сжигании угля, метана, то сокращение потребления электроэнергии позволяет сохранить природные исчерпаемые невозобновляемые ресурсы. Технологический процесс обработки муфт ОТТГ.



Рисунок 21 - Схема технологического процесса

Как следует из вышеизложенного, совершенствование технологического процесса механической обработки муфт ОТТГ позволяет сократить количество отходов и вредных выбросов в окружающую среду, экономит использование природных исчерпаемых и невозобновимых ресурсов.

Механическая обработка металлов сопровождается выделением пыли, стружки, паров масел и эмульсий.

При работе станка с ЧПУ используется СОЖ - эмульсионная - жидкость смазочно-охлаждающая «Караидель - 2» ТУ 0258 - 005 - 12683932 - 99.

Годовой расход СОЖ 426,4 т/год. На долю испарений приходится 0,5% от этого количества:

(426,4 / 100) х 0,5 = 2,13 т/год.

Промышленная пыль затрудняет дыхание человека, затрудняет потоотделение и испарение, что мешает нормальному терморегуляционному процессу, снижает сопротивляемость кожи к проникновению микробов.

Энергетические отходы - шум и вибрация.

Длительное воздействие шума снижает остроту слуха, повышает кровяное давление, утомляет центральную нервную систему. Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни.

В проектируемом технологическом процессе обработки детали за счет внедрения нового режущего инструмента уровень вибрации составит в среднем 80 дБ, что не превышает уровень допустимого, как и в базовом.

Жидкие отходы, так же, после предварительной очистки, вновь могут использоваться в производстве.

В качестве исходного сырья используется трубная заготовка из стали 22ХМФА полученная методом горячего проката. Данный способ получения заготовок позволяет получать минимальную величину припусков, что приводит к значительному уменьшению отходов механической обработки муфт.

Таблица 19 - Основные материально-энергетические показатели технологического процесса [7].

Показатели	Ед. изм.	Количество
Сырье: - сталь - сжатый воздух -вода для технологических нужд - вода для санитарно-бытовых нужд	т / год м3 / год м3 / год м3 / год	370 800 15 15
Электрическая энергия	Вт / год	260929
Отходы материальные: - металлическая стружка - брак	т / год т / год	72 15
Отходы энергетические: - шум - вибрация	дБ дБ	80 80

5.2.2 Основные требования экологизации проекта

Таблица 20 - Санитарно-гигиенические нормы некоторых показателей технологического процесса

Показатели технологического процесса (параметрические загрязнения)	Санитарно-гигиеническая норма (ед. изм.)	Фактические показатели
Вибрация	92дБ	80дБ
Шум	80дБ	80дБ

Таблица 21 - Предельно допустимые концентрации токсичных веществ

Вредные вещества	ПДК, мг / м	Фактические выбросы, т / год	Класс опасности вещества	Коэффици -ент a i
Свинец и его соединения	0,001	0,0039	1	1,7
Хром шестивалентный	0,0015	0,0000	1	1,7
Марганец и его соединения	0,01	0,0078	2	1,3
Серная кислота	0,30	0,1780	2	1,3
Железа оксид	0,40	1,3475	3	1,0
Пыль неорганическая	0,50	0,4570	3	1,0
Спирт пропиловый	0,30	0,0004	3	1,0
Спирт этиловый	5,00	0,0420	4	0,9

Примечание: ГОСТ 12.1.005-88

Технологический процесс предприятия исключает возможность залповых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

(23)

где М_i - количество выбрасываемого в атмосферу i - го вещества, т / год;

ПДК _i - предельно допустимая концентрация i - го вещества, мг / год;

a _i - относительный коэффициент опасности, принимаемый в зависимости от класса опасности вещества.

В результате вычислений получаем, что КОП = 12,898.

5.2.3 Пути экологизации производства. Предложения по экологизации технологического процесса

Интенсивная эксплуатация природных богатств привела к необходимости рационального использования природных ресурсов.

Для изготовления необходимой детали используется заготовка максимально приближенная к размерам готовой детали, что значительно снизит затраты на сырье и энергоресурсы.

Энергосбережение - основная задача современных научных и инженерных разработок. Лишний металл, который снимается в процессе механообработки, в виде стружки собирается в специальные контейнеры и вывозится на переплавку.

Использование в данном проекте высокопроизводительных многооперационных станков позволяет применить режимы резания обработки деталей, при которых заданные размеры, шероховатость поверхностей получается за минимальное количество переходов. Это ведет к сокращению количества оборудования, количества переходов обработки. Уменьшение числа станков снизит токсичность воздуха цеха.

Закрытые зоны резания многооперационных станков не позволят рассеиваться вредным выбросам на рабочем месте. Установим местную вытяжную систему, которая позволит отработанным газам и парам поступать прямо на пылеуловители.

При обработке деталей используется СОЖ. Применение СОЖ не только положительно влияет на процесс резания, но и уменьшает тепловые выделения. Однако СОЖ и смазывающие масла тоже могут вызывать загрязнение цехов. Отработанную жидкость со всех станков направим на очистные сооружения, в которых происходит очистка сточных вод от взвешенных частиц и маслосодержащих примесей. Очищенная таким образом вода, снова поступает в работу, а отжатые загрязнения отводятся для дальнейшей переработки.

Стружка с участка удаляется шнековым транспортером, собирается в контейнер в конце линии и выводится из цеха колесным транспортером в отделение по переработке стружки. Стружка от станков должна удаляться своевременно, по мере накопления. Смешивание стружки с мусором не допускается.

Для спуска производственных и холодных вод предусмотрен канализационный участок, состоящий из внутренних канализационных участков, расположенных в здании наружной канализационной сети. Оттуда она поступает в сооружения для очистки вод.

Изменения технологической эффективности технологического процесса приведены в таблице 22.

Таблица 22 - Изменение технологической эффективности технологического процесса

Показатели	Базовая технология	Новая технология	Изменения показателей, %
Электроэнергия, Вт / год	279887	260929	-16 %
Отходы: - шум, дБ - вибрация, дБ -пыль абразивная	80 80 4,3526	80 80 2,038	- - 53 %

5.2.5 Выводы

Совершенствованный технологический процесс механической обработки муфт ОТТГ из стали по ТУ 14-162-70 в хладостойком исполнении в условиях серийного производства ведет к уменьшению тепловых выбросов в атмосферу и к уменьшению шума и вибрации, что благоприятно сказывается на окружающей среде. Уменьшается число бракованных деталей за счет применения новых режущих инструментов.

Использование сточных и очистных сооружений защищает почву от загрязнений маслами и СОЖ, и также благоприятно сказывается на окружающей среде. Использование вентиляции, по которой вытягивается воздух из зоны обработки, а затем его очистка позволяет уменьшить загрязнение воздушного бассейна.

Рекомендуемые мероприятия в данном разделе дипломного проекта позволяют сделать данный технологический процесс более экономичным, так как наряду с ростом производительности труда, снижается объем вредных выбросов.

6. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Изделия трубной промышленности пользуются большим спросом в мире. В связи с высокой конкуренцией на рынке трубной продукции предприятия заботятся о выпуске более качественной и востребованной продукции для нефтегазового комплекса страны.

Для последовательного повышения уровня производственной квалификации рабочих, получение ими теоретических и экономических знаний, необходимых для овладения передовой технологией, научной организацией труда, высокопроизводительными методами выполнения сложных и ответственных работ, повышения эффективности производства высокогерметичных муфт на трубном производстве организуются курсы повышения квалификации резчиков труб и заготовок 4-го разряда.

Продолжительность обучения при повышении квалификации определяется предприятием.

Программа производственного обучения составлена так, чтобы по ней можно было обучать резчика труб и заготовок непосредственно на рабочем месте в процессе выполнения им различных производственных заданий.

К концу обучения каждый рабочий должен уметь выполнять работы, предусмотренные квалификационной характеристикой, в соответствии с техническими условиями и нормами, установленными на предприятии.

Количество часов, отводимых на изучение отдельных тем программы, последовательность их изучения, в случае необходимости, можно менять в пределах общего количества учебного времени.

В процессе обучения предусматриваются: текущий контроль качество обученности рабочих осуществляется в устной и письменных формах, выполнение самостоятельных работ, мини-зачет.

Промежуточный контроль - зачет, как итог обучения общих и частных вопросов теории по теме.

Итоговый контроль - экзамен по общим и частным вопросам производства, квалификационная работа.

Программы теоретического и производственного обучения необходимо систематически дополнять материалом о новом оборудовании и современных технологиях.

Цель образовательной программы: Повышение квалификации резчиков тру и заготовок 3-го разряда.

· Изучить технологический процесс механической обработки труб;

· Освоить методику нарезания резьбы на трубах и плазменной обработки труб;

· Выработать теоретические и практические умения и навыки работы на станках по обработке труб;

· Рассмотреть вопросы о повышении качества продукции и экономии режущего инструмента;

· Формировать у рабочих интерес к профессии.

Данные курсы предусматривают:

- повышение квалификации (разряда) рабочих до более высокого уровня в пределах данной профессии и специальности;

- изучение передовых методов труда;

- производственные умения и технические знания.

Курсы повышения квалификации организуются предприятием для обучения сложным профессиям, овладения которыми связано с изучением значительного объема специальных, общетехнических и экономических знаний. Теоретические занятия и производственное обучение при подготовке рабочих путем индивидуального, бригадного обучения на курсах проводится в пределах рабочего дня.

6.1 Анализ квалификационных характеристик

Резчик труб и заготовок 3-го разряда должен знать: [41]

· устройство, принцип работы и правила технической эксплуатации обслуживаемых станков, станков-полуавтоматов и автоматов, прессов;

· правила наладки режущего инструмента;

· системы ручного и автоматического управления;

· правила регули...