Проектирование цеха литья в кокиль мощностью 4000 т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БЕЗОПАСНОСТЬ И

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

ПРОЕКТА

 

Содержание

 

Введение............................................................................................................3

1. Безопасность труда в литейном производстве....................................4

1.1. Опасные и вредные производственные факторы................................4

1.2. Требования к помещениям....................................................................15

1.3. Вентиляция.............................................................................................18

1.4. Средства индивидуальной защиты работающих. Требования

к персоналу.......................................................................................................20

1.5. Охрана окружающей среды..................................................................21

1.6. Контроль выполнения требований безопасности...............................22

2. Расчетная часть.......................................................................................23

2.1. Расчет системы заземления цеха мощностью 4000т в год.................23

2.2. Освещение...............................................................................................26

2.3  Расчет общего равномерного освещения цеха....................................27

Список используемой литературы:.................................................................28

 

Введение

Проблемы обеспечения безопасности человека в последние годы приобрели большую остроту. Не снижается количество аварий в тяжелой промышленности, на транспорте и в агропромышленном комплексе, растет производственный и бытовой травматизм. Поэтому решение задач по улучшению условий труда, предотвращению взрывов, пожаров и аварий, по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов является очень важными в процессе проектирования предприятий, цехов и участков. В данной части дипломного проекта рассмотрены меры по безопасности жизнедеятельности людей на предприятии.

 
1. Безопасность труда в литейном производстве

1.1. Опасные и вредные производственные факторы

При проведении технологического процесса в литейных цехах на всех стадиях обработки материалов возможно появление опасных и вредных производственных факторов. Основными из них являются: пыль дезинтеграции и конденсации; выделения паров и газов; избыточное выделение теплоты; тепловой поток; повышенный уровень шума, вибрации, электромагнитных излучений; повышенное значение напряжения в электрических цепях; наличие движущихся машин и механизмов; подвижные части производственного оборудования.

Пыль литейных цехов по дисперсному составу относится к мелкой и мельчайшей фракциям, которые длительно находятся во взвешенном состоянии в воздухе рабочей зоны. Особую опасность представляет пыль с размерами частиц 1 - 10 мкм. Количество пылинок размером до 2 мкм при различных процессах в литейных цехах составляет 62 - 87% общего числа пылинок, находящихся в воздухе. Значительные выделения пыли, содержащей двуокись кремния, наблюдаются при выбивке отливок, в процессе приготовления формовочных и стержневых смесей, при изготовлении моделей и других операциях. Так, при очистке отливок в барабанах содержание двуокиси кремния в выделениях пыли доходит до 94,3 %, а при выбивке отливок - до 99,2%. Кроме двуокиси кремния в пыли содержатся металлические и другие частицы.

К газам и парам, которыми загрязняется воздух рабочей зоны литейных цехов, относятся акролеин, ацетон, ацетилен, бензол, окись азота, окись углерода, двуокись серы, уротропин, углекислый газ, фенол, формальдегид, хлор, этиловый спирт и др. Их предельно допустимые концентрации приведены в приложении 1.

Окись углерода является основным вредным производственным фактором в чугуно- и сталелитейных цехах. Источники выделения - вагранки и другие плавильные агрегаты, залитые формы в процессе их остывания, сушильные печи, агрегаты поверхностной подсушки форм и др. Например, концентрация окиси углерода в колошниковых газах вагранок достигает 15 %. Количество окиси углерода, выделяющейся при заливке чугуна и стали, зависит от времени пребывания отливки в цехе и массы отливок (при заливке чугуна в формы для получения отливок массой 10-2000 кг выделяется 40-500 г СО на 1 т залитого металла).

Углекислый газ, применяемый для химической сушки (твердения) песчано-глинистых форм, не токсичен, однако при большом количестве его в воздухе рабочей зоны в нем уменьшается содержание кислорода, что может вызвать тягостное ощущение и даже явление удушья (асфиксию).

Избыточны выделения теплоты в отделениях плавки металла, заливки, сушки форм и стержней, выбивки отливок, термической обработки, а также при выполнении ряда вспомогательных операций (при подсушке ковшей, форм и др.). На рабочей площадке мартеновских печей, на колошниковой площадке вагранок и у мест выпуска расплавленной стали и чугуна температура воздуха может превышать 300 С при температуре наружного воздуха 20 °С. Потери теплоты основным технологическим оборудованием -  плавильными агрегатами составляют 14 - 62 % общего расхода теплоты на расплавление металла (табл. 2.1—2.3), а выделения теплоты при разливке металла - около 3000 МДж/т.

Интенсивность теплового потока на ряде рабочих мест (табл. 2.4) достигает высоких значений. Известно, что интенсивность менее 0 7 кВт/м не вызывает неприятного ощущения, если действует в течение нескольких минут, а свыше 3,5 кВт/м2 уже через 2 с вызывает жжение:

Кроме того, воздействие теплового потока на организм зависит от спектральной характеристики излучения. Наибольшей проникающей способностью в организме обладают инфракрасные лучи с длиной волны до 1,5 мкм (не поглощаются кожным покровом), а наиболее резко действуют на кожу с длиной волны свыше 1,5 до 3 мкм. Вибрация - в литейных цехах источниками общей вибрации являются сотрясения пола и других конструктивных элементов здания вследствие ударного действия выбивных решеток, пневматических формовочных, центробежных и других машин, а источниками локальной вибрации - пневматические рубильные молотки, трамбовки и др. Параметры общей и локальной вибрации регламентируются ГОСТ 12.1.012-78*.

Шум в табл. 2.5 приведены частотные характеристики уровней звуковой мощности оборудования литейных цехов. Наибольшие уровни шума характерны для участков формовки, выбивки отливок, зачистки, обрубки и некоторых других.

Ультразвук в литейных цехах применяют для обработки жидких расплавов, очистки отливок, в установках и системах очистки газов и др. Для этого используют генераторы с диапазоном частот 18-22 кГц. ГОСТ 12.1.001-83 устанавливает допустимые уровни ультразвукового давления, которые должны учитываться при проектировании ультразвукового оборудования, а также при контроле действующих установок.

Электромагнитные поля в литейных цехах генерируются электротермическими установками для плавки и нагрева металла, сушки форм и стержней и др. Допустимые параметры электромагнитных полей регламентируются ГОСТ 12.1.006—76*. Требования к размещению высокочастотных установок указаны в Правилах безопасности при эксплуатации электротермических установок повышенной и высокой частоты.

Источники ионизирующих излучений в литейном производстве применяют для плавки, выявления дефектов в отливках, контроле и автоматизации технологических процессов и др. Основными документами, регламентирующими радиационную безопасность, являются  

 «Нормы    радиационной    безопасности»    (НРБ - 76)»

«Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими препаратами».

Литейные цехи оснащены транспортными и грузоподъемными механизмами, машинами для приготовления формовочных и стержневых смесей и составов, а также форм и стержней, устройствами для выбивки отливок, разнообразными механизмами для финишных операций и др. Выполнение любой из операций на указанном оборудовании связано с опасностью травмирования обслуживающего персонала из-за наличия опасных зон в машинах и механизмах.

Опасность поражения электрическим током и меры электробезопасности

В литейном цехе, как и в других цехах, применяют различные виды электрооборудования. Это и плавильные установки (индукционные, дуговые печи), и различные транспортные средства (мостовые краны, кран-балки), и оборудование для вспомогательных операций (станки для ремонта оснастки). При обращении со всем этим оборудованием, как и с любыми другими электроустановками, требуется соблюдать требования по технике безопасности для предотвращения возможности поражения электрическим током.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия. Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма  в  результате  электродинамического  эффекта,   а  также мгновенного    взрывоподобного    образования    пара    из    тканевой жидкости    и    крови.    Биологическое    действие    заключается    в раздражении  и  возбуждении  живых  тканей  организма,   а  также нарушении внутренних биологических процессов. Электротравмы условно разделяются: на общие и местные. К общим - относится электрический удар, который может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца, в этом случае, связана с фибрилляцией - хаотическим сокращением отдельных   волокон   сердечной   мышцы.    К   местным   -   ожоги, металлизация кожи, механические повреждения, электроофтальмия. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении под действием электрической дуги. Электроофтальмия - это ожог роговицы глаза, вызванный излучением электрического источника света (электрической дуги). Исход поражения электрическим током зависит от многих факторов: силы тока, времени прохождения его через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути прохождения тока в теле человека, частоты тока (в случае переменного тока). В промышленности чаще всего применяется трехфазный ток частотой 50 Гц и напряжением 380 В. Сила тока, проходящего через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического   сопротивления, в которое входит   сопротивление тела человека и сопротивление электрической цепи. Сопротивление человека складывается   из сопротивлений внутренних органов и кожного покрова. Сухая кожа человека имеет сопротивление около 100000 Ом, а сопротивление внутренних органов - 500 - 1000 Ом. На величину электрического сопротивление организма оказывает влияние опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления, тем самым возрастает сила тока, действующего на человека. Известно также, что при протекании тока сопротивление кожи падает, а клетки внутренних органов перерождаются, поэтому, чем дольше человек находится под действием тока, тем сильнее и серьезнее последствия

поражения. Последствия поражения электрическим током прямо пропорциональны    величине    тока,    действующего    на   человека. Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Величина допустимого тока зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с - 2 мА, при 10 с и менее -6 мА. Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток. Например, при 220 В и прохождении тока по пути рука - нога действие переменного тока человек начинает ощущать при 0,6 - 1,5 мА,   постоянного -5,0-7,0 мА. Сильные судороги и боли, затруднение дыхания при 20,0 - 25,0 мА и в том, и в другом случае. Ток такой величины является неотпускающим. Фибрилляция сердца в течение 2 - 3 с и паралич дыхания при 90 - 100 и 300 мА соответственно. При действии постоянного тока происходит более интенсивный нагрев тела и соответствующие этому последствия. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова - рука, голова - ноги, рука - рука, нога - рука, нога - нага и т.д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова - руки, голова - ноги), сердце и легкие (руки - ноги). На последствия поражения   электрическим   током    сказывается    и    микроклимат: величина влажности воздуха, содержание в воздухе токопроводящих частиц, температура.

Для уменьшения вероятности поражения электрическим током или снижения возможных последствий применят различные защитные устройства. К ним относятся: заземление, зануление, двойная изоляция, защитное отключение. Заземление - это соединение корпуса установки с грунтом. При этом сопротивление грунта должно быть меньше сопротивления самой установки. Зануление - соединение корпуса установки с нейтралью. Двойная изоляция -изоляция как подводящего напряжение кабеля, так и токопроводящих частей корпуса, с которыми возможно соприкосновение человека. Защитное отключение - устройство, позволяющее отключать подачу напряжения на установку при появлении потенциала на корпусе. Защитное заземление или зануление должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, оказывается под фазовым напряжением, в этом случае ток, проходящий через человека равен:

, где

Rч -  сопротивление тела человека;

Rсиз - сопротивление средств индивидуальной защиты. При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение  прикосновения  уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем     в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования   было   минимальным,   ограничивают   сопротивление заземления. В установках 380/220В оно должно быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В - не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом. При замыкании любой фазы на корпус с защитным   занулением   образуется   контур   короткого   замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных проводах. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому   заземлению   ток   стекает   на   землю,   откуда   попадает   в заземление  нейтрали, по  нему  во  все  фазные  провода,  включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус.  Таким образом, образуется контур короткого замыкания. Применяются и изолирующие электрозащитные средства, подразделяющиеся на основные (резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками) и вспомогательные (изолирующие подставки, коврики). Опасные участки могут ограждаться. Используется сигнализирующие средства, включающие запрещающие и предупреждающие знаки безопасности.

Таким образом, применение защитных средств позволит снизить до минимума вероятность поражения электрическим током.

Анализ чрезвычайных техногенных и природных ситуаций, которые могут оказать влияние на производство

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Под источником  чрезвычайной  ситуации  понимают опасное природное явление, аварию или опасное техногенное происшествие широко распространенную инфекционную болезнь  людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или может возникнуть чрезвычайная ситуация (ГОСТ Р 22.0.02 - 94). Чрезвычайные    ситуации    квалифицируются    в    зависимости    от количества людей, пострадавших в этих ситуациях, или людей, у которых оказались нарушены условия жизнедеятельности, размера материального   ущерба,   а   также   границы   зон   распространения поражающих факторов чрезвычайных ситуаций. Чрезвычайные  ситуации  по  происхождения  можно  разделить  на ситуации техногенного,  антропогенного  и  природного  характера. Также       ЧС       подразделяются       на       локальные,       местные территориальные, региональные, федеральные и трансграничные. К локальной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более 1 тыс. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы территории объекта производственного или социального назначения. К местной -ситуация, в результате которой пострадало свыше 10, но не более 50 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 100, но не более 300 человек, либо материальный ущерб составляет свыше 1 тыс., но не более 5 тыс. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации не выходит за пределы населенного пункта, города, района. К территориальной - пострадало от 50 до 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности от 300 до 500 человек, либо материальный ущерб составил от 5 тыс. до 0,5 млн. минимальных размеров заработной платы и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы субъекта Российской Федерации. К региональной и федеральной - в результате которой пострадало от 50 до 500 и свыше 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности от 500 до 1000 и свыше 1000 человек, либо материальный ущерб составляет от 0,5 до 5 млн. и свыше 5 млн. минимальных размеров оплаты труда и зона чрезвычайной ситуации охватывает территорию двух субъектов РФ или выходит за их пределы. К трансграничной - ситуация, поражающие факторы которой выходят за пределы РФ или ЧС, которая произошла за рубежом и затрагивает территорию РФ.