Проектирование цеха литья в кокиль мощностью 4000 т

Чрезвычайные ситуации в своем развитии проходят пять условных фаз: первая — накопление отклонений о нормального состояния или процесса; вторая - инициирование чрезвычайного события; третья -процесс чрезвычайного события, во время которого происходит непосредственное воздействие на людей, объекты и природную среду первичных поражающих факторов; четвертая — выход аварии за пределы территории предприятия и действие остаточных факторов поражения; пятая - ликвидация последствий аварии и природных катастроф, устранение результатов действия опасных факторов, порожденных аварией или стихийным бедствием, проведение спасательных работ в очаге аварии или в районе стихийного бедствия и в примыкающих к объекту пострадавших зонах. Для техногенных ЧС особую роль играет вторая фаза. Так как в этот период на производстве предприятие или его часть переходят в нестабильное состояние, когда появляется фактор неустойчивости. Однако в ряде случаев еще может существовать реальная возможность либо | предотвратить ее, либо существенно уменьшить ее масштабы. Третья фаза чрезвычайной техногенной ситуации характеризуется высвобождением энергии, вещества, которое может носить разрушительный характер. При этом масштабы последствий и характер протекания аварии в значительной степени определяются не начальным событием, а структурой предприятия и используемой на нем технологией. На работу спроектированного литейного цеха могут повлиять как чрезвычайные природные ситуации, так и техногенные. К природным можно отнести возможные для нашего региона наводнения, ураганы, ; пожары лесных массивов или торфяных залежей. К техногенным можно отнести взрыв, сопровождающий выброс металла при попадании влаги в расплав. Утечку жидких катализаторов, применяемых для холоднотвердеющих смесей, из подземного хранилища. При этом есть вероятность загрязнения подземных вод и, как следствие, будет нанесен огромный ущерб окружающей природе.

При разгерметизации системы подачи катализатора к стержневым машинам тоже существует возможность попадания вредных компонентов в окружающую среду. Причем катализаторы испаряются, а при их взаимодействии возникают пары полиуретана. Все это приведет к загрязнению окружающей среды и, кроме того, наступит угроза близко расположенным поселениям. Так как произойдет формирование облака паров полиуретана и изначальных составляющих.

При проектировании любого нового производство необходимо наравне с оценкой экономической целесообразности строительства производить изучение влияния данного производства на окружающую среду. Так как экологическая обстановка в месте расположения производства непосредственно будет влиять на здоровье и самочувствие персонала и жителей окрестных поселений.

 

1.2. Требования к помещениям

Создание   благоприятных   санитарно-гигиенических   и   безопасных условий труда в соответствии с действующими нормами и правилами предусматривается при разработке проекта литейного цеха. Особое внимание уделяют выбору формы застройки здания, его внутренней планировке, организации потоков людей и грузов. Для литейного завода (цеха) следует выбирать площадку, расположенную по возможности на возвышенном месте. Глубина залегания грунтовых вод на месте сооружения литейного завода, учитывая развитое подземное хозяйство, имеющего почвенную формовку, должна быть не менее 4 —5 м планировочной поверхности. Здания литейных цехов (участков) располагают по отношению к ближайшим зданиям жилого, лечебно-профилактического и культурно-бытового назначения с подветренной стороны для господствующих ветров в теплый период года с учетом требований санитарных норм по размерам санитарно-защитной зоны. Санитарно-защитную зону устанавливают в соответствии с классом предприятия по санитарной классификации согласно. При реконструкции предприятий, расположенных   в   черте  населенных  мест,  размер  санитарно-защитной   зоны   устанавливают   по  согласованию с местными органами Государственного санитарного надзора. На территории завода литейные цеха располагают в зоне группы горячих  цехов        и энергетических  сооружений теплоэнергоцентралей и котельных установок.

По отношению к другим производственным зданиям, технологические процессы в которых не сопровождаются выделением вредных веществ, литейные цехи размещают на заводской площадке с подветренной стороны с учетом направления господствующих ветров в теплый период года.

Расстояние между литейными и другими цехами (механосборочными, инструментальными и др.) должны быть не менее следующих:

Годовая   производительность   цеха,

тыс. т отливок  до 10        11-20        21-50        св.50

Расстояние,   м         20 25 30 50

Объемно-планировочные решения зданий литейных цехов выполняются в соответствии с требованиями и с учетом минимальных размеров производственных помещений, приведенных ниже:

      Площадь производственного помещения на одного работающего, м -4,5

      Высота производственного помещения от пола до потолка, м - 3,2 Объем производственного помещения на одного работающего, м - 15 Высота   помещений  энергетического  и  транспортно-складского хозяйства   без   постоянного  пребывания  в них  обслуживающего персонала, м - 3,0

Расстояние от пола до низа выступающих конструктивных элементов покрытия или перекрытия (в свету), - 2,6м.

       Помещения энергетического и транспортно-складского хозяйства с постоянным пребыванием в них обслуживающего персонала по высоте приравниваются к производственным помещениям. Высота производственных помещений со значительными избытками явной теплоты, более 84 кДжДм3, или со значительными выделениями влаги устанавливается с учетом технологического процесса и обеспечения удаления избыточной теплоты, влаги и газа из рабочей зоны. Для эффективного проветривания целесообразно размещать литейные цехи в зданиях сплошной застройки пролетного типа с количеством пролетов не более 3 - 4. При этом предпочтительна конфигурация плана в виде прямоугольника. Для литейных цехов конвейерного литья большой мощности (свыше 100 тыс. т. в год), с сосредоточенными участками выделения теплоты, газов и пыли при наличии механической вентиляции ширина зданий не ограничивается. Производственные   здания   литейных   цехов   подразделяют  на  основные, обслуживающие (энергетического, складского, санитарно-технического и транспортного назначения) и вспомогательные. К последним относят здания, в которых размещают помещения санитарно-бытовые, общественного питания, здравоохранения, культурного обслуживания, управлений, конструкторских и технологических бюро, для учебных занятий и общественных организаций.

         Ширину и высоту пролетов производственных зданий устанавливают в зависимости от компоновки и высоты технологического оборудования, типа подъемно-транспортных средств, массы и разме¬ров деталей, высоты их подъема. Унифицированные высоты пролетов для зданий цехов с мостовыми кранами принимают следующие (м): 10,8; 12,6; 14,4; 16,2; 18; 19,6; для бескрановых 6; 7,2; 8,4; При установке кранов различной грузоподъемности на общих подкрановых путях ширину пролета принимают по наибольшей грузоподъемности.

В зависимости от принятых решений вентиляции и освещения кровли литейных цехов проектируют фонарными или бесфонарными. Полы в литейных цехах должны обладать высокой прочностью, износостойкостью,  стойкостью  к  воздействию   агрессивных  сред, расплавленных металлов, раскаленных деталей и др.

 
1.3. Вентиляция

Для отвода из помещения выделений теплоты, а также снижения концентрации пыли и газов в рабочей зоне необходимо максимально использовать аэрацию во всех производственных помещениях литейных цехов.

Эффективность работы механической приточно-вытяжной вентиляции во многом зависит от рационального размещения вентиляционных устройств в объеме здания. Приточные вентиляционные камеры рекомендуется группировать и размещать вне производственных площадей, располагая их на антресолях, во вставках между пролетами, на первом этаже в двухэтажных зданиях и т. п. В основных производственных отделениях воздух подается в рабочую зону (на высоте 3,5 — 5 м от пола), за исключением отделений обрубки, очистки отливок и складов, где воздух подают на уровне нижнего

пояса ферм. Для обеспечения стабильных параметров воздуха в рабочей зоне и надежности работы механической приточно-вытяжной вентиляции необходимо создавать повышенное давление внутри здания (превышение притока над вытяжкой на 10%), что возможно в зданиях, не имеющих аэрационных проемов в стенах и кровле. Повышенное давление внутри здания уменьшает

неорганизованное  перемещение  воздушных  масс  в горизонтальном направлении и гарантирует надежную работу местных отсосов.

При расчетах систем механической вентиляции учитывают характер вредных производственных факторов в различных отделениях литейного цеха. Для локализации вредных производственных факторов (газов, паров, пыли, теплоты, влаги) у источников их образования необходимо предусматривать местные отсосы: закрытые приемники, бортовые отсосы, вытяжные зонты, панели, защитно-обеспыливающие кожухи и др Скорость воздуха в проемах для локализации паров и газов принимается   следующей   (м/с):   при   отсосе   нетоксичных   веществ (теплоты,   влаги)   0,15   —   0,25;   токсичных   веществ   для   зонтов, открытых с четырех сторон 1,05-1,25; с трех сторон 0,9 — 1,05, с двух сторон 0,7-0,9; с одной стороны 0,5-0,75.

Для  зонтов  у  дверей  сушил  и  камер   остывания,   где  возможно

выделение газов, скорость в проеме зонта необходимо принимать равной 1 м/с.

Скорость воздуха в проемах открытых шкафов и других укрытий должна быть не ниже следующих величин (м/с): при отсасывании токсичных веществ, ПДК которых составляет 100 мг/м3 и более, 0,5-0,7; ПДК которых менее 100 мг/м3 - 0,7-1. При локализации выделения пыли скорость воздуха    в    проемах

укрытий устанавливается в пределах 1-5 м/с.

 
1.4. Средства индивидуальной защиты работающих. Требования

к персоналу

         Средства индивидуальной защиты (СИЗ) персонала литейных цехов применяются следующих классов: для ремонтных и аварийных работ -изолирующие костюмы, для выполнения технологических операции-остальные СИЗ, предусмотренные ГОСТ 12.4.011-75* (приложения VII-XVI).

Общие требования к персоналу по профотбору и обучению изложены в п. 1.4. Для работы в литейных цехах (на производственных участках) допускаются лица не моложе 18 лет. К работам, связанным с обслуживанием плавильных агрегатов, установок электротермического нагрева (при использовании генераторов УВЧ и СВЧ), а также при разливке металла, выбивке и обрубке отливок не допускаются женщины.

          При поступлении на работу в литейные цеха и на участки трудящиеся должны подвергаться предварительному медицинскому осмотру, а затем и периодическим осмотрам согласно порядку.

          Не реже одного раза в квартал администрация обязана проводить повторный инструктаж рабочих по технике безопасности. Электротехнический персонал, обслуживающий электросталеплавильные печи и электротермические установки, должен иметь квалификационную группу не ниже третьей, а операторы-термисты - не ниже второй.

           Этот персонал должен пройти стажирование на рабочем месте в течение 6 - 11 дней.

К работам по обслуживанию паровых котлов, сосудов, работающих под давлением, и подъемно-транспортного оборудования допускаются лица, имеющие необходимую теоретическую и практическую подготовку и соответствующее удостоверение на право обслуживания указанных объектов.

 

1.5. Охрана окружающей среды

Основными источниками загрязнений атмосферы пылью, окисью углерода, сернистым ангидридом и водоемов механическими взвесями в литейных цехах являются чутуно- и сталеплавильные агрегаты, оборудование смесеприготовительного отделения и др. Литейный цех с годовым выпуском 100 тыс. т литья, оборудованный пылеуловителями с эффективностью очистки 0,70 — 0,80 выбрасывает в окружающий воздушный бассейн до 1000 т пыли в год.

Основными видами загрязнений сточных вод являются песок, окалина, пыль, флюсы и т. п. Массовая концентрация взвесей в сточных водах может достигать 3000 мг/л.

Аппараты для очистки отходящих газов Эффективность очистки

Сухой искрогаситель                               0,40-0,50

Мокрый искрогаситель                      0,60-0,70

Сухие циклоны                                         0,8-0,85

Рукавный фильтр      0,98-0,99

Циклон                                                   0,8-0,85

Рукавный фильтр              0,98-0,99

Для очистки стоков литейных цехов машиностроительных заводов применяют механические методы (отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция) и физико-химические.

 

1.6. Контроль выполнения требований безопасности

Контроль параметров воздуха рабочей зоны производственных помещений производится периодически, в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.014-79, ГОСТ 12.1.016-79. Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений литейных цехов проводится не. менее трех раз последовательно при производственных условиях по ГОСТ 12.1.005-76 (раздел 3) и ГОСТ 12.1.007-76*. Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны должен устанавливать: периодический - для вредных веществ 2, 3, 4-го классов опасности; непрерывный  - для вредных веществ 1-го класса. В производственных помещениях цеха, где возможно выделение в атмосферу горючих газов и паров, должны быть установлены сигнализаторы до взрывоопасных концентраций (ГОСТ 12.4.070-79) непрерывного контроля состава атмосферы и аварийная вытяжная вентиляция.

Методы измерения на рабочих местах шума, вибрации, ультразвука и рекомендуемые для этого приборы установлены соответственно ГОСТ 20445-75*, ГОСТ 12.4.012-75* и ГОСТ 12.4.077-79. Объем, характер и периодичность радиационного контроля при использовании источников ионизирующих излучений проводится в соответствии с требованиями Основных санитарных правил работы с радиактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений  и  нормами   радиационной   безопасности.

 

2. Расчетная часть.

2.1 Расчет системы заземления цеха мощностью 4000т в год

 

Исходные данные: Вид заземления – выносное;

Длина заземлителя – l = 3 м;

Глубина заложения заземлителя в грунт – h = 0,7 м;

Коэффициент сезонности – Кс = 1;

Удельное сопротивление грунта – ρ = 100 Ом*м;

Диаметр заземлителя - d = 50 мм;

Ширина соединительной полосы – b = 40 мм;

Расчет заземления сводится к определению числа заземлителей и длины соединительной полосы исходя из значения допустимого сопротивления заземления.