Пожарная безопасность процессов механической обработки древесины

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский  государственный  архитектурно-строительный университет

Институт Дистанционного обучения

Кафедра «Пожарной безопасности и защита в ЧС»

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по «Пожарной  безопасности технологических процессов»

на тему:

“Пожарная безопасность процессов механической обработки древесины”

 

 

 

 

Проверила:

Преп. Каф ПБ иЗЧС

Мельникова Т.В.

Выполнил студент

Группы ПБ-2010

Кайуменов А.Е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград 2014 г.

Содержание

Введение            3

Глава 1. Общая характеристика

1.1 История становления  технологии переработки древесины     3

1.2 История возникновения деревообрабатывающего инструмента    3

1.3 Источники древесины          4

Глава 2. Механическая переработка древесины.

2.1 Основные методы переработки  древесины       4

2.2 Механическая переработка         5

Глава 3. Пожарная безопасность процессов механической переработки древесины

3.1 Пожарная безопасность процессов.        10

3.2 Требования по обеспечению пожарной безопасности при проведении процессов механической переработки древесины        11

3.3 Технологические процессы и оборудование основного производства   12

Заключение            17

Список используемой литературы         18

Задача №1            19

Задача №2            19

 

Введение

Огромные пространства нашей планеты покрывают леса, они занимают около одной трети  суши. Основным продуктом леса является древесина. По типу лесной растительности различают хвойные леса теплого  умеренного климата, экваториальные дождевые леса, тропические влажные лиственные леса, леса сухих областей.

Древесина очень давно  используется для строительства  жилищ, изготовления предметов домашнего  обихода, для средств транспорта и разных изделий. Со временем наряду с древесиной в строительстве стали применяться металл, цемент, черепица, стекло, пластические массы. Несмотря на это, объем переработки древесины, постоянно растет. Многообразное использование древесины объясняется редкостным сочетанием в ней многих ценных свойств. Древесина представляет собой прочный и одновременно легкий материал, обладающий хорошими теплоизоляционными свойствами, способностью без разрушения поглощать работу при ударных нагрузках, гасить вибрации. Она легко обрабатывается режущими инструментами, склеивается, удерживает металлические и другие крепления. Древесина используется после переработки в виде пиломатериалов, целлюлозы, фанеры, бумаги, картона, древесноволокнистых и древесностружечных плит. Древесина - один из наиболее распространенных материалов, используемых в различных отраслях народного хозяйства.

 

Глава 1. Общая характеристика

 

1.1 История становления технологии  переработки древесины

Древесина – один из древнейших, известных человечеству строительных материалов, который всегда был и останется популярным в отделке интерьера. В наши дни можно найти достаточно хорошо сохранившиеся окна, возраст которых превысил 100 лет и более. Главные преимущества древесины – экологичность, долговечность, широкие возможности обработки и применения. Но это ее практические качества, а для большинства людей особенно привлекательны естественная красота древесины, разнообразие ее текстуры, тонов и оттенков, прекрасные возможности сочетания с другими элементами интерьера. Это и позволяет называть дерево элитным материалом. Однако степень элитности дерева и продукции из него во многом зависит от породы древесины и метода ее обработки.

Особенности деревообработки – в ее многовековых традициях, постоянной ориентации на конкретные потребности человека, эволюционном развитии приемов труда, поступательном обновлении и расширении перечня продукции, прогрессирующем увеличении товарности производства. Объемное разнообразие массовых видов продукции деревообработки увеличивается. К концу XIX века она уже характеризовалась 20 – 30 кратным увеличением: появилось индустриальное лесопиление, получили развитие машинная (механическая) обработка древесины и фабричное производство мебели. В XX веке товарность увеличилась более чем в 100 раз. Это произошло на основе механизации и автоматизации производства традиционной продукции (мебели, окон, дверей, паркета и т. п.), промышленного изготовления древесных плит. Такой стремительный рост товарности еще раз подтверждает мнение многих специалистов: «золотой» век древесины не столько в прошлом, сколько в будущем. Ведь изделия из древесины и древесных материалов и полуфабрикаты (пиломатериалы, фанера, плитные материалы) будут постоянно необходимы любому обществу и человеку.

 

1.2 История возникновения деревообрабатывающего инструмента

Деревообработка в начале своего развития долгое время была областью кустарных промыслов с  применением почти исключительно  ручного труда.

Первым видом механической обработки древесины было лесопиление, появившееся в Голландии в XI веке. Бревна пилились на так называемых пильных мельницах, которые представляли собой примитивную лесопильную  раму, приводившуюся в движение от ветряной мельницы. Позднее начал  внедряться привод лесопильных рам  от водяных колес (водяные пильные  мельницы).

В России первая пильная  водяная мельница была построена  Бажениным в 1690 г. около Архангельска, а в 1696 г. там же появилась первая ветряная пильная мельница. При Петре I было построено 30-40 таких мельниц. До появления пильных мельниц  в России доски и брусья вытесывались из бревен топором.

Значительное развитие механическое лесопиление получило с начала XIX века в результате внедрения  в лесопильную промышленность паровых  двигателей и совершенствования  лесопильных станков.

В первой половине XIX века были изобретены лущильный и горизонтально-строгальный  станки. Это дало возможность получать тонкие слои древесины путем лущения  и строгания. Первый фанерный завод  был построен в г. Ревеле в 1887 г.

 

1.3 Источники древесины

Источником древесины являются деревья, т.е. многолетние растения, имеющие хорошо выраженный ствол, корневую систему и ветви, образующие крону.

По существующей технологии при лесозаготовке от ствола отделяют пень и вершинку. В результате деревья  делят на:

- Ствол................................60-65%

- Пень и корни...................15-30%

- Ветви и вершинка...........15-20%

Стволы как первичное  древесное сырье подвергаются дальнейшей механической переработке на лесоматериалы (круглые, пиленые, лущеные, строганные, колотые и измельченную древесину) разлисного назначения. Всю заготавливаемую древесину подразделяют на деловую, идущую на промышленные нужды, и дровяную, используемую как топливо.

При заготовке и переработке  древисины образуются разного рода древесные отходы, которые можно рассматривать как вторичные древесные ресурсы.

Вторичные древесные ресурсы  представляют собой пригодные для  использования на технологические, топливно-энергетические и другие цели древесные отходы, образующиеся при  заготовке, механической, химико-механической и химической переработке древесины, потреблении изделий из древесины, а также отходы обрезки деревьев.

Это может быть как сама древесина, например, в виде кусковых и мягких (стружка, опилки, древесная  пыль) отходов, так и побочные продукты ее химической переработки ( органическая часть отработанных вырочных растворов, осадки сточных вод, скоп, гидролизный лигнин и т.д.).

Необходимо отметить компазиционную неоднородность древесного сырья, обусловленную неоднородностью биомассы дерева.

Биомассой дерева называют общую массу всех частей дерева. Она представлена тремя компонентами - древесиной, корой и древесной зеленью.

Под древесиной, в данном случае, понимают освобожденную от коры части ствола, ветвей и корней дерева.

Древесная зелень включает в себя не одревесневшие побеги и  листья (листву и хвою). Эти составляющие биомассы выполняют разные функции в растущем дереве, и поэтому существенно отличаются по строению и составу. Квалифицированная переработка всех компонентов биомассы дерева требует их предварительного разделения.

 

Глава 2. Механическая переработка  древесины.

 

2.1 Основные методы переработки древесины

Древесина - является органическим, пористым материалом растительного  происхождения, которое может быть подвержено биологическому, механическому  или химическому воздействию.

Биологическая обработка  древесины - это переработка низкокачественной  древесины и миллионы тон разнообразных  древесных и сельскохозяйственных отходов в важнейший продукт - кормовые белковые дрожжи, а так  же вырабатывать этиловый спирт, фурфурол, ксилит. Биологическая обработка  древесины призванная обеспечить сельскохозяйственное производство ценными продуктами микробиологического  синтеза.

Механическая обработка  древесины - это обработка при которой изменяются форма и объем древесины без изменения самого вещества. Такая обработка древесины резко отличается от химической, при которой изменяется вещество древесины. Подавляющая часть древесных материалов обрабатывается с нарушением связи между волокнами. Эта обработка древесины основана на свойстве делимости и производится в основном резанием: пилением, строганием, фрезерованием и др. Значительно реже применяется обработка без нарушения связи между волокнами (прессование, гнутье), при которой используются пластические свойства древесины, т. е. способность сохранять приданную ей деформацию после прекращения действия внешних сил. Однако пластичность древесины весьма мала по сравнению с пластичностью таких материалов, как металл, в связи с чем это свойство используется в древесине в меньшей степени.

Химическая обработка  древесины - это обработка в процессе которой на древесину воздействуют различными химическими соединениями.

 

2.2 Механическая переработка.

Механическая переработка древесины  заключается в изменении ее формы  пилением, строганием, фрезерованием, лущением, сверлением, раскалыванием. В результате механической обработки  получают разнообразные товары народного  потребления и промышленного  назначения, продукцию и сырье  для смежных перерабатывающих отраслей промышленности. Механическим истиранием древесины получают волокнистые  полуфабрикаты.

По технологическим и  аппаратурным признакам переработку  древесины можно классифицировать таким образом:

Распиловка, строгание, фрезерование, резание, лущение, окорка, рубка, сверление склеивание, сколачивание, соединение шипами. сушка, защитная пропитка, пропитка, улучшающая свойства, защитная обработка поверхностей.

Распиловка, строгание и  фрезерование известны давно. На лесопилках с помощью специальных пилорам окоренные или неокоренные бревна превращают в брусья, пластины, доски и т. д. Образующиеся при этом стружку и опилки можно было бы эффективно перерабатывать, но сейчас их еще частично сжигают.

В деревообрабатывающей промышленности и при разделке дерева для строительства  важнейшими инструментами являются дисковые и ленточные пилы. Но часть  отходов сжигается и здесь.

В процессе механической переработки  полимеры подвергаются самым (разнообразным  воздействиям. Так, при вальцевании, экструзии, смешении, (прессовании, измельчении, размалывании, истирании, фрезеровании, шлифования, обтачивании, резании полимеры подвергаются удару, раздавливанию, срезу, сдвигу или комбинированным воздействиям с большим диапазоном (скоростей. Эти воздействия, как правило, несравненно .более интенсивны по величине действующих сил, чем испытываемые полимерами при утомлении в эксплуатационных условиях, и отличаются относительной кратковременностью механического воздействия, зачастую однократного.

Механическая переработка  древесины включает в себя:

- лесопильное производство - предприятия по производству  пиломатериалов, заготовок, технологической  щепы;

- производство шпона,  фанеры, гнутоклееных заготовок;

- производство древесностружечных, древесноволокнистых плит, столярных  изделий и деревянных конструкций;

- производство стандартных  деревянных домов и комплектов  деталей для стандартных домов  со стенами из местных строительных  материалов;

- мебельное производство - предприятия по производству  мебели и мебельных деталей;

- производство деревянной  тары;

- производство спичек;

- прочие деревообрабатывающие  производства - предприятия по производству  деревянных музыкальных инструментов, спорт изделий из древесины (лыж, клюшек, кеглей и т.д.), древесной муки и т.д.

Механическая  деструкция. В процессе механической переработки полимеров или их смесей с наполнителем (вальцевание, измельчение прессование, каландрование) возникают большие внутренние напряжения, которые могут привести к разрыву макромолекул. То же наблюдается и при эксплуатации полимерных материалов под действием механических напряжений Разрыв макромолекул приводит к образованию макрорадикалов, способных инициировать различные химические реакции в полимерах, которые называются механохимическими,

Во время совместной механической переработки (измельчение, вальцевание  и т. д.) двух или большего количества полимеров получаются макрорадикалы, которые при рекомбинации также дают блок-сополимеры:

Реакции полисахаридов древесины имеют очень важное практическое значение в процессах химической и химико-механической переработки древесины - целлюлозно-бумажном, гидролизных, лесохимических производствах, производстве древесных плит и пластиков. Цель целлюлозно-бумажного - получение из древесины технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов. При этом не целлюлозные полисахариды в большей или меньшей степени удаляются в результате деструкции в различных процессах варки, протекающих в кислой или щелочной средах, а также под воздействием окислителей. В гидролизных производствах углеводная часть древесины подвергается гидролизу с целью получения из полисахаридов Сахаров и продуктов их дальнейшей переработки. В одном из производств лесохимии - пиролизе древесины высокомолекулярные компоненты древесины и в том числе целлюлоза.