1.1 ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Производственные помещения для сборочно-сварочных работ должны отвечать СНИП 10-90-81, СН 245-71, ОНТ П24-86, санитарных правил и других нормативных документов.
Объем производственного помещения на одного рабочего составляет 20м3, а площадь 6м2, за исключением площади, которую занимает оборудование вместе с проходами, в соответствии с ГОСТ 121 005-88 (Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны).
Оптимизация параметров воздушной среды.
Для оздоровления воздушной среды в сварочном цехе предусмотрены такие мероприятия:
-местный отсос (см. приложение);
-общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.
Применение местной вытяжной вентиляции основано на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника их образования.
Система приточно-вытяжной вентиляции воздуха предусматривает приток воздуха в помещение приточной вентиляцией, а удаление вытяжной, работающими одновременно. Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом преобладающего направления ветра, вдали от мест загрязнений. Вентиляционная система должна отвечать ГОСТ 12.3 018-79 (Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний).
Оптимизация производственного освещения.
Соответственно действующим нормам искусственное освещение должно быть не меньше 300лк. Рекомендуется увеличить освещенность до 350-400лк.
Для качественного освещения рабочих мест предусмотрены такие мероприятия: коэффициент естественной освещенности следует принимать не ниже 1,28% при верхнем и комбинированном освещении, и не ниже 1% при боковом освещении; использование газоразрядных источников света, которые дают возможность повысить уровень освещенности на местах сварочных работ до 150лк, при общем освещении без дополнительных затрат электроэнергии; ограничение прямого отражения за счет отбора конструкций светильников; очистка светильников и окон не реже 1 раза в 3 месяца; окраска стен титановыми или цинковыми белилами с высоким коэффициентом отражения для видимого света и с низким коэффициентом отражения для ультрафиолетового света.
Защита от излучений в оптическом диапазоне.
Для защиты от ультрафиолетового излучения применяются:
• экранирование рабочих мест ширмами, щитами;
• специальная окраска помещений (красками светлого тона с добавлением оксида цинка);
• средства индивидуальной защиты (защитные щитки или маски со специальными светофильтрами, которые соответствуют интенсивности излучения, соответственно ГОССТАНДАРТ 12.4.080-79).
• средства индивидуальной защиты (спецодежда выполненная с не воспламеняющегося, стойкого к лучистой энергии материала, светофильтры по ГОССТАНДАРТ 12.4.080-79).
Защита от шума и вибрации.
Для защиты от вибраций (ГОСТ 12.1.012-78 и СН3044-84) предусмотрено:
• снижение уровня вибрации в источнике за счет уменьшения неуравновешенности вращающихся масс, достигается балансировкой соответственно ГОСТ22061-76, использование подшипников скольжения вместо качения.
• виброизоляция машин, оборудования за счет использования резиновых изоляторов;
• пассивная виброизоляция (виброизолированный пол, подставки на рабочих местах).
В результате уровень вибрации L снижается на 40% (ГОСТ26568-85).
Кроме этого предусмотрены:
• архитектурно-планировочные мероприятия: рациональное размещение рабочих мест, организация зоны шумозащиты;
• организационно-технические мероприятия: использование малошумного оборудования, автоматический контроль.
• Требования безопасности к подъемно-транспортных механизмам.
• В цеху огорожены все легкодоступные движущиеся или вращающиеся части механизмов подъемно-транспортных машин и механизмов. Обеспечена надежная прочность механизмов; вспомогательных, грузозахватных и строповочных приспособлений.
• В цеху работает мостовой кран оборудованный средствами защиты, включая систему дистанционного управления. Большое значение для безопасной работы крана имеет выполнение основных требований при проведении такелажных работ, при кантовании груза необходимо использовать специальные устройства, центр массы груза должный находится в середине между увлечениями стропа, строповочный трос необходимо отделять от острых кромок и ребер груза прокладками.
Обеспечение электробезопасности.
Общие требования к сварочному оборудованию
Степень защиты источников тока для дуговой сварки и шкафов управления, предназначенных для работы в закрытых помещениях, должна быть IP11 по ГОСТ 14254-69,
Напряжение холостого хода источников тока для дуговой сварки при номинальном напряжении в сети не должно превышать:
• 100В эффективного значения - для источников тока постоянного тока;
• Ограничитель напряжения должен снижать напряжение холостого хода на выходных зажимах сварочной цепи до значения, которое не превышает 12В, не позже, чем через 1с после размыкания сварочной цепи.
• Номинальное напряжение двигателей сварочной установки не должно превышать 42В переменного тока или 110В постоянного.
• На видимом участке корпуса сварочного выпрямителя класса защиты 01 и 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75 должна быть надпись «Без заземления не включать!».
• Шланг для подачи сварочной проволоки от механизма подачи к горелке шлангового полуавтомата для дуговой сварки должен быть покрыт электроизоляционным материалом.
• Электрические изделия с точки зрения безопасности должны отвечать требованиям ГОСТ 2.2.007.0-75.
• Соответственно ГОСТов: 12.2.007.0-75; 12.1.019 - 79; 12.2.007.8-75; для обеспечения электробезопасности предусматривают:
• установку изоляционных ограждений и других средств, которые обеспечивают недоступность токопроводящих частей;
• надежная изоляция частей, которые находятся под напряжением от случайного прикосновенья рук сварщика к сварочным изделиям. Сопротивление изоляции отдельного участка сети не менее чем 0,5 МОм;
• выбор электрооборудования с учетом категории, групп взрывобезопасности смесей, уровня и вида взрывозапуска (ГОСТ 18620 - 73, ГОСТ 12.2.020 - 76).
Так как в данном случае имеем электросеть с глухозаземленой нейтралью, а максимальное напряжение не превышает 1 КВ, наиболее эффективным и дешевым средством является система защитного зануления, приведенная на рис. 6.1.
Принцип действия зануления - преобразование замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание, т.е. замыкания между фазным и нулевым проводом с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты, и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от сети питания. Занулению подлежат следующие части:
• корпусы трансформаторов, аппаратов, электрических машин;
• провода электрических аппаратов;
Рис.10.1. Принципиальная схема зануления.
• вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
• каркасы распределяющих щитов управления;
• оборудование, расположенное на подвижных частях машин и механизмов.
1- корпус; 2- аппараты для защиты от тока короткого заключения (плавящиеся предохранители); R0- сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rn- сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Ік- ток короткого замыкания.
Пожарная безопасность.
Пожарная безопасность (ГОСТ 12.1.004-85) обеспечивается:
• предотвращением возгорания изоляции при КЗ за счет максимальной струйной защиты;
• применение пожарной сигнализации с датчиком ИДФ-1, ДПИД и т.д.
• при организации технологического процесса придерживаются всех требований электростатической искробезопасности ГОСТ 12.1.018-79
При автоматическом сваривании в защитном газе возможное разбрызгивание расплавленного металла, который также может привести к возникновению пожара, поэтому легковоспламеняющиеся материалы отдалены от зоны наплавки на 5г. Повреждение электропроводки также может привести к возникновению пожара, поэтому на нашем участке она защищена металлическими трубами. Первичными средствами тушения пожара на рабочем месте есть: противопожарные щиты оборудованы необходимыми инструментами и песком, пожарный гидрант, огнетушители (ОХП-10, УО, ОП-10А).
Помещение оборудование средствами коллективной и индивидуальной защиты людей от вредных факторов пожара и противодымной защиты. При возникновении пожара люди эвакуируются через проходы в соседние помещения и через ворота на улицу. Электрооборудование в цеху отвечает классу пожаро- и взрывобезопасности (нормального исполнения).
Нормализация экологической ситуации.
Для обеспечения охраны окружающей среды предполагается: очистка воздуха от выброса двухступенчатой фильтрацией; на первой степени фильтрующий материал - лавсан 200, на второму - ткань ФПП - 15, эффективность очистки составляет 0,99 что позволяет снизить экологический убыток на 20-25 %.
Энергетическое загрязнение снижают за счет экранирования внешнего пространства стенами из железобетонных конструкций. В результате загрязнения снижаются к биологически безопасной величине.
Акустическое загрязнение снижено за счет защитных мероприятий от шума до 40 дб, что ниже от допустимого уровня для территорий, которые прилегают к жилым домам (L<45дб).
1.2 РАСЧЕТ ИНЖЕНЕРНОГО РЕШЕНИЯ.
При полуавтоматической сварке открытой дугой при использовании конусно-щелевого или перфорированного отсоса на горелке.
, (10.1)
где L - затрата защитного газа, м/ч ;
- параметр, обусловленный по графику (из справочной литературы), =0,01.
L=0,025 0,612/0,01=1,53 м/ч
Для оценки удержания пыли в воздухе, который выкидается в атмосферу с точки зрения защиты окружающей среды, определяют максимальную концентрацию сварочного аэрозоля выбрасываемого в воздух:
, (10.2)
где L - общий объем удаляемого воздуха, м3/г; - валовые выделения вредных частиц на единицу массы, которые выделяются со сварочных материалов, =7,5;
- затрата сварочных материалов, кг/ч.
=9,2
Вычисляют предельно допустимую концентрацию пыли, которая выбрасывается в воздух соответственно СНИП 2.04.05-84:
, (10.3)
=95,9
Поскольку Св<Сдоп фильтры не предусмотрены.
Рис.10.2. Отсос.
ВЫВОДЫ
• В данном проекте была разработана технология изготовления секции радиомачты.
• Был выбран и обоснован способ сварки;
• Исходя из конструктивных особенностей конструкции, и выбранного способа сварки были спроектированы кондукторы для полуавтоматической сварки узлов секции, и самой секции;
• Была выбрана методика расчета режима сваривания типов швов, которые существуют в данной конструкции, и проведен по ней расчет режима;
• Исходя из материала изделия были подобраны сварочные материалы;
• Базируясь на расчетах и способе сварки было выбрано технологическое оборудование;
• Была разработана схема обеспечения качества, которая включает пооперационный контроль, и позволяет снизить количество брака на выходе готовой продукции. А также обеспечивает стабильность качества готовой продукции.
• Также был проведен расчет элементов притижимов, которые установлены на кондукторах.
• Технология была обоснована с помощью экономических расчетов, которые включают в себя себестоимость изготовленной по данной технологии секции.
• Были учтены мероприятия по вопросам охраны труда и защиты окружающей среды.
ОХРАНА труда
СРЕДСТВА И МЕРОПРИЯТИЯ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ РАБОТЫ
Технологические мероприятия
На смену ручной дуговой сварке покрытыми электродами в новой технологии применяется механизированная и автоматизированная сварка в защитных газах (Ar+O2+СО2). Этот способ имеет ряд преимуществ перед сваркой покрытыми электродами: меньшее количество вредных аэрозолей, которые выделяются во время сварки, и значительно меньшее время сварки, которое уменьшает время пребывания сварщика под действием вредных аэрозолей. Автоматизированная сварка дает возможность отстранить сварщика из зоны действия вредных факторов, в частности от аэрозолей, а также от ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
Оборудование, которое используется для новой технологии - автомат сварочный, полуавтомат и выпрямитель сварочный.
Конструкторские решения
В ходе разработки новой технологии были разработаны предложения, которые улучшают условия труда рабочих и сокращают время выполнения операций, которые включают в себя вредные производственные факторы (ВПФ):
1. Выбранное сварочное и вспомогательное оборудование, которое отвечает требованиям ГОСТ 12.2. 003, ГОСТ 12.2. 007.0 и СП № 1042, ГОСТ 12.2.007.8,.
2.С целью сокращения времени производства и облегчения выполнения технологических операций в новой технологии мы внедрили кондукторы с быстродействующей оснасткой для сборки и сварки деталей изделия.
3.Предложено подвешивать шланг полуавтомата с помощью специальных устройств в виде колонны - это также, сокращает время на перебазирование сварочной горелки, тем самым уменьшает время пребывания сварщика под действием ВПФ.
Специальные коллективные мероприятия и средства безопасности
Защита от излучения
Ультрафиолетовое излучение: в данном случае сварка ведется механизированным способом, поэтому существует опасность поражения зрения рабочего ультрафиолетовым излучением.
С целью предупреждения действия УФ излучения избираем исходя из режимов сваривания светофильтр С-5, сварочный пост огораживаем щитами, выкрашенными краской с содержанием оксида цинка, для поглощения УФ лучей.
Ультрафиолетовое излучение должно контролироваться и быть не более установленной нормы СН №4557.
Инфракрасное излучение: При данных условиях имеем режим сварки с малым током (исходя из этого и малыми тепловложениями).
Напряженность электромагнитного поля не должна превышать допустимых значений, установленных нормативными документами.
Шумы и вибрация: Для защиты от шума и вибрации (ГОСТ 12.1. 012 78 и СН3044-84) предусмотрено:
Использование спецвентелей и активных трубчатых глушителей абсорбционного типа для облицовки звукопоглощающими материалами внутренней поверхности воздухопроводов;
Установка однослойных заграждений из дюралюминия с пластом минераловатной плиты;
Активная виброизоляция строительных конструкций;
Пассивная виброизоляция (виброизоляция на пол, подставки на рабочих местах);
В результате уровень вибрации снижается на 40%.
Вентиляция
При сварке в зону дыхания рабочих могут поступать сварочные аэрозоли, которые содержат в составе твердой фазы окислы разнообразных металлов (Fe, Mn, Cr, Ni, Cu, и др.). Их окислы и другие соединения, а также токсичные газы (окись углерода, азот и другие).
При сварке плавящимся электродом в среде углекислого газа на 1кг расплавленного металла выделяется в среднем: 8...15 г пыли; 0,2...1,8 г окислов Мn; 0,02...2 г окислов Cr; 0,1...0,5 г окислов Ni; 2,7 г окислов С; 0,062 г окислов N.
В системе приточно-витяжной вентиляции воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной, работающими одновременно. Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом преобладающего направления ветра, вдалеке от мест загрязнений.
Для оздоровления воздушной среды в сварочном цехе предусмотренные такие мероприятия:
• местная вытяжка;
• общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.
Электробезопасность
В помещении цеха используются установки и аппаратуры, которые питаются от сети напряжением 220 В и 380 В.
Основными причинами поражения электрическим током есть: случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токопроводящим частям, которые находятся под напряжением, появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования - корпусах, кожухах - в результате повреждения изоляции и по другим причинам; появление напряжения на отключенных токопроводящих частях, с которыми работает обслуживающий персонал, вследствие ошибочного включения установки; возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.
Производственные помещения с точки зрения поражения электрическим током принадлежат к особо опасным.
Основным фактором, который обуславливает ту или другую степень поражения человека электрическим током, есть его сила, которая устанавливается по трем критериям: пороговый ощущаемый (для постоянного тока 5...7ма), предельный, что не отпускает (50...80ма), предельный фибрилляционный (до 300ма).
Обеспечение электробезопасности.
Мероприятия и средства защиты в рабочем режиме:
Номинальное напряжение двигателей сварочной установки не превыщает 42В переменного тока или 110В постоянного;
Степень защиты источников тока для дуговой сварки и шкафов управления, предназначенных для работы в закрытых помещениях IP11 по ГОСТ 14254-69.
Напряжение холостого хода источников тока для дуговой сварки при номинальном напряжении в сети не превышает 100 В эффективного значения - для источников тока постоянного тока;
Ограничитель напряжения снижает напряжение холостого хода на выходных зажимах сварочной цепи к значению, которое не превышает 12В, не позже, чем через 1с после размыкания сварочной цепи;
На видимом месте корпуса сварочного выпрямителя класса защиты 01 и 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75 есть надпись «Без заземления не включать!»;
Шланг для подачи сварочной проволоки от механизма подачи к горелке шлангового полуавтомата для дуговой сварки покрыт электроизоляционным материалом;
Электрические изделия с точки зрения безопасности отвечают требованиям ГОСТ 2.2.007.0-75.
Соответственно ГОСТов: 12.2.007.0-75; 12.1.019 - 79; 12.2.007.8-75; для обеспечения электробезопасности предусматривают:
• установку изоляционных ограждений и других средств, обеспечивающих недоступность токопроводящих частей;
• надежная изоляция частей, которая находятся под током от случайного прикосновенья рук сварщика к сварочным изделиям. Сопротивление изоляции отдельного участка сети не менее чем 0,5 МОм;
• выбор электрооборудования с учетом категории, групп взрывобезопасности смесей, уровня и вида взрывозапуска (ГОСТ 18620 - 73, ГОСТ 12.2.020 - 76).
Защита в аварийном режиме
Поскольку в цеху есть оборудование, которое питается от сети 220 и 380 В, надо учесть возможность аварийной ситуации. Использование зануления - преобразование замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводом с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты, и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от сети питания. Занулению подлежат следующие части:
1.корпусы трансформаторов, аппаратов, электрических машин;
2.провода электрических аппаратов;
3.вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
4.каркасы распределяющих щитов управления;
5.оборудование, расположенное на подвижных частях машин и механизмов.
Механические опасности
Источниками травм на данном цеховом участке могут быть подвижные части установок, прижимы, цеховое подъемное устройство, узлы манипулятора и сварочной колонны.
Требования к основному оборудованию:
• Подвижные части, которые могут причинить опасность обеспеченны средствами защиты;
• Оборудование должно поставляться с необходимыми техническими средствами безопасности;
• Элементы оборудования с которыми контактирует человек не должны иметь острых краев, углов и т.п.;
• Оборудование должно иметь средства сигнализации, которые будут предупреждать о нарушении нормального режима работы, а в случае необходимости - средства автоматической остановки.
• Оборудование не должно служить источником снабжения в рабочую зону вредных веществ, излучения, теплоты, влажности, значения которых превышают предельно допустимые уровни;
Производственные помещения для сборочно-сварочных работ должны отвечать СНИП 10-90-81, СН 245-71, ОНТ П24-86, санитарных правил и других нормативных документов.
Объем производственного помещения на одного рабочего составляет 20м3, а площадь 6м2, за исключением площади, которую занимает оборудование вместе с проходами, в соответствии с ГОСТ 121 005-88 (Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны).
Оптимизация параметров воздушной среды.
Для оздоровления воздушной среды в сварочном цехе предусмотрены такие мероприятия:
-местный отсос (см. приложение);
-общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.
Применение местной вытяжной вентиляции основано на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника их образования.
Система приточно-вытяжной вентиляции воздуха предусматривает приток воздуха в помещение приточной вентиляцией, а удаление вытяжной, работающими одновременно. Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом преобладающего направления ветра, вдали от мест загрязнений. Вентиляционная система должна отвечать ГОСТ 12.3 018-79 (Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний).
Оптимизация производственного освещения.
Соответственно действующим нормам искусственное освещение должно быть не меньше 300лк. Рекомендуется увеличить освещенность до 350-400лк.
Для качественного освещения рабочих мест предусмотрены такие мероприятия: коэффициент естественной освещенности следует принимать не ниже 1,28% при верхнем и комбинированном освещении, и не ниже 1% при боковом освещении; использование газоразрядных источников света, которые дают возможность повысить уровень освещенности на местах сварочных работ до 150лк, при общем освещении без дополнительных затрат электроэнергии; ограничение прямого отражения за счет отбора конструкций светильников; очистка светильников и окон не реже 1 раза в 3 месяца; окраска стен титановыми или цинковыми белилами с высоким коэффициентом отражения для видимого света и с низким коэффициентом отражения для ультрафиолетового света.
Защита от излучений в оптическом диапазоне.
Для защиты от ультрафиолетового излучения применяются:
• экранирование рабочих мест ширмами, щитами;
• специальная окраска помещений (красками светлого тона с добавлением оксида цинка);
• средства индивидуальной защиты (защитные щитки или маски со специальными светофильтрами, которые соответствуют интенсивности излучения, соответственно ГОССТАНДАРТ 12.4.080-79).
• средства индивидуальной защиты (спецодежда выполненная с не воспламеняющегося, стойкого к лучистой энергии материала, светофильтры по ГОССТАНДАРТ 12.4.080-79).
Защита от шума и вибрации.
Для защиты от вибраций (ГОСТ 12.1.012-78 и СН3044-84) предусмотрено:
• снижение уровня вибрации в источнике за счет уменьшения неуравновешенности вращающихся масс, достигается балансировкой соответственно ГОСТ22061-76, использование подшипников скольжения вместо качения.
• виброизоляция машин, оборудования за счет использования резиновых изоляторов;
• пассивная виброизоляция (виброизолированный пол, подставки на рабочих местах).
В результате уровень вибрации L снижается на 40% (ГОСТ26568-85).
Кроме этого предусмотрены:
• архитектурно-планировочные мероприятия: рациональное размещение рабочих мест, организация зоны шумозащиты;
• организационно-технические мероприятия: использование малошумного оборудования, автоматический контроль.
• Требования безопасности к подъемно-транспортных механизмам.
• В цеху огорожены все легкодоступные движущиеся или вращающиеся части механизмов подъемно-транспортных машин и механизмов. Обеспечена надежная прочность механизмов; вспомогательных, грузозахватных и строповочных приспособлений.
• В цеху работает мостовой кран оборудованный средствами защиты, включая систему дистанционного управления. Большое значение для безопасной работы крана имеет выполнение основных требований при проведении такелажных работ, при кантовании груза необходимо использовать специальные устройства, центр массы груза должный находится в середине между увлечениями стропа, строповочный трос необходимо отделять от острых кромок и ребер груза прокладками.
Обеспечение электробезопасности.
Общие требования к сварочному оборудованию
Степень защиты источников тока для дуговой сварки и шкафов управления, предназначенных для работы в закрытых помещениях, должна быть IP11 по ГОСТ 14254-69,
Напряжение холостого хода источников тока для дуговой сварки при номинальном напряжении в сети не должно превышать:
• 100В эффективного значения - для источников тока постоянного тока;
• Ограничитель напряжения должен снижать напряжение холостого хода на выходных зажимах сварочной цепи до значения, которое не превышает 12В, не позже, чем через 1с после размыкания сварочной цепи.
• Номинальное напряжение двигателей сварочной установки не должно превышать 42В переменного тока или 110В постоянного.
• На видимом участке корпуса сварочного выпрямителя класса защиты 01 и 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75 должна быть надпись «Без заземления не включать!».
• Шланг для подачи сварочной проволоки от механизма подачи к горелке шлангового полуавтомата для дуговой сварки должен быть покрыт электроизоляционным материалом.
• Электрические изделия с точки зрения безопасности должны отвечать требованиям ГОСТ 2.2.007.0-75.
• Соответственно ГОСТов: 12.2.007.0-75; 12.1.019 - 79; 12.2.007.8-75; для обеспечения электробезопасности предусматривают:
• установку изоляционных ограждений и других средств, которые обеспечивают недоступность токопроводящих частей;
• надежная изоляция частей, которые находятся под напряжением от случайного прикосновенья рук сварщика к сварочным изделиям. Сопротивление изоляции отдельного участка сети не менее чем 0,5 МОм;
• выбор электрооборудования с учетом категории, групп взрывобезопасности смесей, уровня и вида взрывозапуска (ГОСТ 18620 - 73, ГОСТ 12.2.020 - 76).
Так как в данном случае имеем электросеть с глухозаземленой нейтралью, а максимальное напряжение не превышает 1 КВ, наиболее эффективным и дешевым средством является система защитного зануления, приведенная на рис. 6.1.
Принцип действия зануления - преобразование замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание, т.е. замыкания между фазным и нулевым проводом с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты, и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от сети питания. Занулению подлежат следующие части:
• корпусы трансформаторов, аппаратов, электрических машин;
• провода электрических аппаратов;
Рис.10.1. Принципиальная схема зануления.
• вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
• каркасы распределяющих щитов управления;
• оборудование, расположенное на подвижных частях машин и механизмов.
1- корпус; 2- аппараты для защиты от тока короткого заключения (плавящиеся предохранители); R0- сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rn- сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Ік- ток короткого замыкания.
Пожарная безопасность.
Пожарная безопасность (ГОСТ 12.1.004-85) обеспечивается:
• предотвращением возгорания изоляции при КЗ за счет максимальной струйной защиты;
• применение пожарной сигнализации с датчиком ИДФ-1, ДПИД и т.д.
• при организации технологического процесса придерживаются всех требований электростатической искробезопасности ГОСТ 12.1.018-79
При автоматическом сваривании в защитном газе возможное разбрызгивание расплавленного металла, который также может привести к возникновению пожара, поэтому легковоспламеняющиеся материалы отдалены от зоны наплавки на 5г. Повреждение электропроводки также может привести к возникновению пожара, поэтому на нашем участке она защищена металлическими трубами. Первичными средствами тушения пожара на рабочем месте есть: противопожарные щиты оборудованы необходимыми инструментами и песком, пожарный гидрант, огнетушители (ОХП-10, УО, ОП-10А).
Помещение оборудование средствами коллективной и индивидуальной защиты людей от вредных факторов пожара и противодымной защиты. При возникновении пожара люди эвакуируются через проходы в соседние помещения и через ворота на улицу. Электрооборудование в цеху отвечает классу пожаро- и взрывобезопасности (нормального исполнения).
Нормализация экологической ситуации.
Для обеспечения охраны окружающей среды предполагается: очистка воздуха от выброса двухступенчатой фильтрацией; на первой степени фильтрующий материал - лавсан 200, на второму - ткань ФПП - 15, эффективность очистки составляет 0,99 что позволяет снизить экологический убыток на 20-25 %.
Энергетическое загрязнение снижают за счет экранирования внешнего пространства стенами из железобетонных конструкций. В результате загрязнения снижаются к биологически безопасной величине.
Акустическое загрязнение снижено за счет защитных мероприятий от шума до 40 дб, что ниже от допустимого уровня для территорий, которые прилегают к жилым домам (L<45дб).
1.2 РАСЧЕТ ИНЖЕНЕРНОГО РЕШЕНИЯ.
При полуавтоматической сварке открытой дугой при использовании конусно-щелевого или перфорированного отсоса на горелке.
, (10.1)
где L - затрата защитного газа, м/ч ;
- параметр, обусловленный по графику (из справочной литературы), =0,01.
L=0,025 0,612/0,01=1,53 м/ч
Для оценки удержания пыли в воздухе, который выкидается в атмосферу с точки зрения защиты окружающей среды, определяют максимальную концентрацию сварочного аэрозоля выбрасываемого в воздух:
, (10.2)
где L - общий объем удаляемого воздуха, м3/г; - валовые выделения вредных частиц на единицу массы, которые выделяются со сварочных материалов, =7,5;
- затрата сварочных материалов, кг/ч.
=9,2
Вычисляют предельно допустимую концентрацию пыли, которая выбрасывается в воздух соответственно СНИП 2.04.05-84:
, (10.3)
=95,9
Поскольку Св<Сдоп фильтры не предусмотрены.
Рис.10.2. Отсос.
ВЫВОДЫ
• В данном проекте была разработана технология изготовления секции радиомачты.
• Был выбран и обоснован способ сварки;
• Исходя из конструктивных особенностей конструкции, и выбранного способа сварки были спроектированы кондукторы для полуавтоматической сварки узлов секции, и самой секции;
• Была выбрана методика расчета режима сваривания типов швов, которые существуют в данной конструкции, и проведен по ней расчет режима;
• Исходя из материала изделия были подобраны сварочные материалы;
• Базируясь на расчетах и способе сварки было выбрано технологическое оборудование;
• Была разработана схема обеспечения качества, которая включает пооперационный контроль, и позволяет снизить количество брака на выходе готовой продукции. А также обеспечивает стабильность качества готовой продукции.
• Также был проведен расчет элементов притижимов, которые установлены на кондукторах.
• Технология была обоснована с помощью экономических расчетов, которые включают в себя себестоимость изготовленной по данной технологии секции.
• Были учтены мероприятия по вопросам охраны труда и защиты окружающей среды.
ОХРАНА труда
СРЕДСТВА И МЕРОПРИЯТИЯ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ РАБОТЫ
Технологические мероприятия
На смену ручной дуговой сварке покрытыми электродами в новой технологии применяется механизированная и автоматизированная сварка в защитных газах (Ar+O2+СО2). Этот способ имеет ряд преимуществ перед сваркой покрытыми электродами: меньшее количество вредных аэрозолей, которые выделяются во время сварки, и значительно меньшее время сварки, которое уменьшает время пребывания сварщика под действием вредных аэрозолей. Автоматизированная сварка дает возможность отстранить сварщика из зоны действия вредных факторов, в частности от аэрозолей, а также от ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
Оборудование, которое используется для новой технологии - автомат сварочный, полуавтомат и выпрямитель сварочный.
Конструкторские решения
В ходе разработки новой технологии были разработаны предложения, которые улучшают условия труда рабочих и сокращают время выполнения операций, которые включают в себя вредные производственные факторы (ВПФ):
1. Выбранное сварочное и вспомогательное оборудование, которое отвечает требованиям ГОСТ 12.2. 003, ГОСТ 12.2. 007.0 и СП № 1042, ГОСТ 12.2.007.8,.
2.С целью сокращения времени производства и облегчения выполнения технологических операций в новой технологии мы внедрили кондукторы с быстродействующей оснасткой для сборки и сварки деталей изделия.
3.Предложено подвешивать шланг полуавтомата с помощью специальных устройств в виде колонны - это также, сокращает время на перебазирование сварочной горелки, тем самым уменьшает время пребывания сварщика под действием ВПФ.
Специальные коллективные мероприятия и средства безопасности
Защита от излучения
Ультрафиолетовое излучение: в данном случае сварка ведется механизированным способом, поэтому существует опасность поражения зрения рабочего ультрафиолетовым излучением.
С целью предупреждения действия УФ излучения избираем исходя из режимов сваривания светофильтр С-5, сварочный пост огораживаем щитами, выкрашенными краской с содержанием оксида цинка, для поглощения УФ лучей.
Ультрафиолетовое излучение должно контролироваться и быть не более установленной нормы СН №4557.
Инфракрасное излучение: При данных условиях имеем режим сварки с малым током (исходя из этого и малыми тепловложениями).
Напряженность электромагнитного поля не должна превышать допустимых значений, установленных нормативными документами.
Шумы и вибрация: Для защиты от шума и вибрации (ГОСТ 12.1. 012 78 и СН3044-84) предусмотрено:
Использование спецвентелей и активных трубчатых глушителей абсорбционного типа для облицовки звукопоглощающими материалами внутренней поверхности воздухопроводов;
Установка однослойных заграждений из дюралюминия с пластом минераловатной плиты;
Активная виброизоляция строительных конструкций;
Пассивная виброизоляция (виброизоляция на пол, подставки на рабочих местах);
В результате уровень вибрации снижается на 40%.
Вентиляция
При сварке в зону дыхания рабочих могут поступать сварочные аэрозоли, которые содержат в составе твердой фазы окислы разнообразных металлов (Fe, Mn, Cr, Ni, Cu, и др.). Их окислы и другие соединения, а также токсичные газы (окись углерода, азот и другие).
При сварке плавящимся электродом в среде углекислого газа на 1кг расплавленного металла выделяется в среднем: 8...15 г пыли; 0,2...1,8 г окислов Мn; 0,02...2 г окислов Cr; 0,1...0,5 г окислов Ni; 2,7 г окислов С; 0,062 г окислов N.
В системе приточно-витяжной вентиляции воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной, работающими одновременно. Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом преобладающего направления ветра, вдалеке от мест загрязнений.
Для оздоровления воздушной среды в сварочном цехе предусмотренные такие мероприятия:
• местная вытяжка;
• общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.
Электробезопасность
В помещении цеха используются установки и аппаратуры, которые питаются от сети напряжением 220 В и 380 В.
Основными причинами поражения электрическим током есть: случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токопроводящим частям, которые находятся под напряжением, появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования - корпусах, кожухах - в результате повреждения изоляции и по другим причинам; появление напряжения на отключенных токопроводящих частях, с которыми работает обслуживающий персонал, вследствие ошибочного включения установки; возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.
Производственные помещения с точки зрения поражения электрическим током принадлежат к особо опасным.
Основным фактором, который обуславливает ту или другую степень поражения человека электрическим током, есть его сила, которая устанавливается по трем критериям: пороговый ощущаемый (для постоянного тока 5...7ма), предельный, что не отпускает (50...80ма), предельный фибрилляционный (до 300ма).
Обеспечение электробезопасности.
Мероприятия и средства защиты в рабочем режиме:
Номинальное напряжение двигателей сварочной установки не превыщает 42В переменного тока или 110В постоянного;
Степень защиты источников тока для дуговой сварки и шкафов управления, предназначенных для работы в закрытых помещениях IP11 по ГОСТ 14254-69.
Напряжение холостого хода источников тока для дуговой сварки при номинальном напряжении в сети не превышает 100 В эффективного значения - для источников тока постоянного тока;
Ограничитель напряжения снижает напряжение холостого хода на выходных зажимах сварочной цепи к значению, которое не превышает 12В, не позже, чем через 1с после размыкания сварочной цепи;
На видимом месте корпуса сварочного выпрямителя класса защиты 01 и 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75 есть надпись «Без заземления не включать!»;
Шланг для подачи сварочной проволоки от механизма подачи к горелке шлангового полуавтомата для дуговой сварки покрыт электроизоляционным материалом;
Электрические изделия с точки зрения безопасности отвечают требованиям ГОСТ 2.2.007.0-75.
Соответственно ГОСТов: 12.2.007.0-75; 12.1.019 - 79; 12.2.007.8-75; для обеспечения электробезопасности предусматривают:
• установку изоляционных ограждений и других средств, обеспечивающих недоступность токопроводящих частей;
• надежная изоляция частей, которая находятся под током от случайного прикосновенья рук сварщика к сварочным изделиям. Сопротивление изоляции отдельного участка сети не менее чем 0,5 МОм;
• выбор электрооборудования с учетом категории, групп взрывобезопасности смесей, уровня и вида взрывозапуска (ГОСТ 18620 - 73, ГОСТ 12.2.020 - 76).
Защита в аварийном режиме
Поскольку в цеху есть оборудование, которое питается от сети 220 и 380 В, надо учесть возможность аварийной ситуации. Использование зануления - преобразование замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводом с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты, и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от сети питания. Занулению подлежат следующие части:
1.корпусы трансформаторов, аппаратов, электрических машин;
2.провода электрических аппаратов;
3.вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
4.каркасы распределяющих щитов управления;
5.оборудование, расположенное на подвижных частях машин и механизмов.
Механические опасности
Источниками травм на данном цеховом участке могут быть подвижные части установок, прижимы, цеховое подъемное устройство, узлы манипулятора и сварочной колонны.
Требования к основному оборудованию:
• Подвижные части, которые могут причинить опасность обеспеченны средствами защиты;
• Оборудование должно поставляться с необходимыми техническими средствами безопасности;
• Элементы оборудования с которыми контактирует человек не должны иметь острых краев, углов и т.п.;
• Оборудование должно иметь средства сигнализации, которые будут предупреждать о нарушении нормального режима работы, а в случае необходимости - средства автоматической остановки.
• Оборудование не должно служить источником снабжения в рабочую зону вредных веществ, излучения, теплоты, влажности, значения которых превышают предельно допустимые уровни;
Показать текст полностью
