Влияние режимов электрохимического осаждения на структуру и свойства In-Ni покрытий

 

5.1.2 Меры защиты от опасных  и вредных факторов

 

Чтобы не подвергать свой организм опасным и вредным воздействиям необходимо знать и строго соблюдать  правила техники безопасности.

        1 Борьба с неблагоприятным влиянием производственного микроклимата осуществляется с использованием технологических, санитарно – технических и медико – профилактических мероприятий. Эффективными средствами снижения тепловыделений являются: покрытие нагревающихся поверхностей теплоизоляционными материалами; герметизация оборудования; применение отражательных, теплопоглотительных экранов; устройство вентиляционных систем; использование индивидуальных средств защиты. К медико – профилактическим мероприятиям относятся: организация рационального режима труда и отдыха; обеспечение питьевого режима; повышение устойчивости к высоким температурам путем использования фармакологических средств [47].

         2 Для обеспечения благоприятных условий зрительной работы инженера – металловеда необходимо поддерживать:

- освещенность на рабочем  месте в соответствии с характером  работы;

- достаточно равномерное распределение яркости рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства;

- исправность осветительных  приборов;

- чистоту стекол световых  проемов, проводить чистку не  реже двух раз в год.

3 Снижение шума, создаваемого на рабочих местах лаборатории внутренними источниками, а также шума, проникающего извне, осуществляется следующими методами:

- уменьшением шума в  источнике;

- рациональной планировкой  помещений;

- уменьшением шума по  пути его распространения.

Наиболее рациональной мерой  является уменьшение шума в источнике  или же изменение направленности его излучения [50]. Однако это требует конструкторской переработки излучающих шум узлов или механизмов в целом, что для действующего оборудования является неприемлемым. Снижение шума в источнике излучения можно обеспечить и применением упругих прокладок между основанием машины, прибора и опорной поверхностью.

Снижение уровня шума, проникающего в производственные помещения извне, может быть достигнуто увеличением  звукоизоляцией ограждающих конструкций, уплотнением по периметру притворов  окон, дверей, звукоизоляцией мест пересечения  проходов инженерными коммуникациями ограждающих конструкций [49].

4 При травлении подложки также надо соблюдать правила безопасности. Столик для травления должен располагаться невдалеке от источника света – у окна или лампы. При приготовлении реактивов для травления необходимо пользоваться песчаной банной или подставкой с толстой керамикой.

Травление крепкими кислотами  и вредными реактивами, сопровождается выделением паров кислот, щелочей  или ядовитых солей. Следовательно, эту операцию необходимо проводить  под вытяжкой с особой осторожностью  – избегать бурного выделения  газов и паров, разбрызгивания и  попадания реактива на незащищенное место. При травлении обязательно  надо пользоваться защитными средствами – резиновыми перчатками, фартуками, защитными очками, щипцами и т.д. [47].

5 Защиту от рентгеновского излучения и гамма – излучения необходимо организовать с учетом того, что эти виды излучения отличаются большой проникающей способностью. Наиболее эффективны следующие мероприятия (как правило, используемые в комплексе):

- увеличение расстояния  до источника излучения;

- сокращение времени пребывания  в опасной зоне;

- экранирование источника  излучения материалами с большой  плотностью (свинец, железо, бетон и  др.);

- использование защитных  сооружений (противорадиационных укрытий,  подвалов и т.п.) для населения;

- использование индивидуальных  средств защиты органов дыхания,  кожных покровов и слизистых  оболочек;

- дозиметрический контроль  внешней среды и продуктов  питания.

Для уменьшения дозы поглощения ионизирующих лучей необходимо использовать защитные экраны, толщина которых  зависит от характеристик источника излучения, а также работать в спецодежде [47]. Средства защиты от ионизирующих излучений в рабочей зоне регламентируются ГОСТ 12.4.120-83.

 

5.1.3 Расчет толщины защитного экрана

 

Для того чтобы работник рентгеновской лаборатории не подвергался  воздействию излучения, применяются  соответствующие меры безопасности.

Рентгеновская установка  расположена в сухом помещении  с механической вентиляцией помещения. Толщина защитного экрана рентгеновской  трубки обеспечивает снижения мощности дозы. Этот экран рассчитывается по формуле 5.1.

                                           I = I₀ ∙ e ^-μx,              (5.1)

где I - интенсивность излучения после прохождения вещества;

      I₀ - интенсивность излучения, падающего на вещество;

           x - толщина слоя вещества, см;

      μ- линейный коэффициент ослабления, см^-1.

Так как экран должен пропускать 75 % падающего излучения, то есть I / I₀ = 0,75, и излучение в данном случае медное, то по таблицам находим коэффициент массового ослабления (μ) и по формуле (5.5) находим толщину слоя вещества. Итак, для свинца μ = 0,59 см^-1, следовательно:

I / I₀ = e ^–μx,      (5.2)

                            -μ x = ln I/I₀,       (5.3)

x = (ln I/I₀) / μ.      (5.4)

Отсюда:

x = (ln 0,75) / 0,59 = 0,48    (5.5)

 

Таким образом толщина  защитного экрана составляет 0,48 см.

Элементы защитных устройств  для экранирования и заглушки не имеют дефектов типа раковин, пустот, щелей и других, через которое  могло бы проникнуть неослабленное  рентгеновское излучение. Надежность защиты постоянно проверяется с помощью дозиметров или счетчиков.

 

 

 

 

5.2 Экологичность проекта

5.2.1 Анализ возможных негативных  воздействий проектируемого объекта  на окружающую среду

 

Охрана атмосферного воздуха  – ключевая проблема оздоровления окружающей среды [49]. Воздух производственных помещений загрязняется выбросами при проведении технологических процессов. Удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных пунктов.

Данная научно – исследовательская  работа вызывает минимальное воздействие  на окружающую среду. Однако при травлении  подложки спиртовым раствором соляной  кислоты происходит выделение наиболее интенсивных вредных веществ.

Загрязнение атмосферного воздуха  воздействует на здоровье человека и  на окружающую среду. Так, оксид хлора может увеличить восприимчивость организма к вирусным заболеваниям, раздражает легкие, вызывает бронхит и пневмонию. Пыль различных металлов угнетает кровеносную систему и вызывает онкологические заболевания.

 

5.2.2 Мероприятия по защите  окружающей среды

 

Средства защиты атмосферы  должны ограничивать наличие вредных  веществ в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. Для  защиты атмосферного воздуха от негативного  воздействия в виде загрязнения  его вредными веществами используют следующие меры: вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией; локализация токсичных веществ местной вентиляцией; экологизацию технологического процесса; очистка газовых выбросов от вредных примесей; рассеивание газовых выбросов в атмосфере и устройство санитарно – защитных зон.

В тех случаях, когда реальные выбросы превышают предельно  допустимую норму, то для очистки  выбросов от аэрозолей применяются  различные типы устройств в зависимости  от степени запыленности воздуха, размеров твердых частиц и требуемого уровня очистки (сухие пылеуловители, электрофильтры) [50].

В соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 [48] для каждого источника загрязнения атмосферы устанавливается ПДК (таблица 5.6).

 

Таблица 5.6 – ПДК в воздухе  населенной зоны

Вещество	ПДК в воздухе населенной зоны, мг/м3		Класс опасности	Агрегатное состояние
	Среднесуточная	Максимальная разовая
Соляная кислота	0,1	0,3	2	П
Этиловый спирт	5,0	5,0	4	П

 

В данной работе для очистки  воздуха от газовых выбросов и  паров использовали метод абсорбции, основанный на поглощении последних  жидкостью. Для этого используют абсорберы (рисунок 5.1). Решающим условием для применения этого метода является растворимость паров и газов  в абсорбенте. В данном случае для  удаления технологических выбросов хлороводорода и паров соляной  кислоты применяли в качестве абсорбента воду. Эффективность очистки  от оксидов хлора составляет 0,15...0,75 и от паров кислот - 0,95

Смесь газов поступает  в нижнюю часть колонны по трубопроводу, а абсорбент стекает вниз по насадке  навстречу поднимающейся смеси  газов. В результате противоточного контактирования газа и жидкости происходит наиболее полное растворение  поглощаемых компонентов газовой  смеси в абсорбенте.

 

 

 

Рисунок 5.1 – Абсорбер, в  простейшем исполнении

 

5.3 Чрезвычайные ситуации (ЧС)

5.3.1 Оценка возможности  возникновения ЧС и план действий  по их ликвидации

 

В химической лаборатории одной из главной чрезвычайной ситуацией является возникновение пожаров. Горючими компонентами являются строительные материалы для отделки помещения - рамы, двери, полы, мебель и т.д. Источником возгорания могут быть электрические искры, дуги, не изолируемые участки элементов и конструкции аппаратуры, 25 % всех пожаров возникают по причинам электрического характера, к которым относятся короткое замыкание, перегрузки, искрение. Для предупреждения пожаров используют предохранители. Также большую опасность представляют работа с химическими реактивами, поскольку существует опасность взрыва. Пожар в лаборатории может возникнуть при неосторожном, халатном отношении с огнем, неправильном устройстве или неисправности отопления, системы вентиляции. Для ликвидации ЧС необходимо предусматривать правильную эксплуатацию оборудования; проводить противопожарный инструктаж рабочих и служащих; соблюдать противопожарные правила и нормы при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции и освещения; запрещать курение в неустановленных местах; также проводить своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытание технологического оборудования.

 

5.3.2 Пожарная безопасность

 

Основы противопожарной  защиты предприятий определены СНиП 2 - 01 [48]. При монтаже электроустановок необходимо предусматривать устройства для выключения сети при коротком замыкании. Распределительные устройства и провода изготавливают из несгораемого материала. Сами электроустановки должны быть изолированы.

Использование ядовитых, взрывоопасных  реактивов, их хранение и порядок  составления растворов из них  требуют применения мер противохимической  и противопожарной безопасности. Все ядовитые вещества следует хранить  в специальных герметичных шкафах.

По взрывопожарной и пожарной безопасности помещение лаборатории  относится к категории В –  взрывопожароопасная, поскольку данная дипломная работа выполнялась в помещении лаборатории, имеющей горючие, трудногорючие и негорючие вещества и материалы. Лаборатория должна быть оснащена средствами пожаротушения - ручными углекислотными огнетушителями ОУ – 5.

При воспламенении пожароопасных  зон необходимо сообщить о пожаре на станцию и принять самостоятельные  меры пожаротушения, не подвергая себя опасности. При возникновении пожара следует удалить дым, который  затемняет помещение и обладает удушающими свойствами. Удаление дыма можно осуществлять через оконные  проемы, аэрационные фонари, дымовые  люки.

Самостоятельное тушение  осуществляется водой, огнетушителями или изоляцией горящих материалов от атмосферного воздуха [50].

При пожаре необходимо обеспечить выход людей из помещения кратчайшим путем за минимальное время.

 

 

Заключение

 

Данная выпускная квалификационная работа носит исследовательский  характер. В ходе ее выполнения был  проведен комплекс работ по влиянию режимов электрохимического осаждения на структуру и морфологию покрытий индий – никель.

Приведена методика получения и исследования покрытий индий – никель. При разработке данной тематики потребовалось освоение таких методик эксперимента, как рентгенографический анализ и атомно – силовая микроскопия.

Полученные экспериментальные  данные обработаны и обсуждены с  привлечением литературных данных, сформулированы выводы по данной работе и проведены  расчеты.

Полученные исследования могут быть использованы в дальнейшем исследованиях структуры электролитических  покрытий.

Таким образом, задание на выпускную квалификационную работу выполнено в полном объеме.