Безопасность и экологичность литейного цеха

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Волгоградский Государственный Технический Университет

Кафедра промышленной экологии безопасности жизнедеятельности 
 
 

Семестровая работа по предмету Безопасность жизнедеятельности

На тему: «Безопасность и экологичность литейного цеха» 
 
 
 
 

Выполнил:

Студент гр.М-434

Мажитова Э.А.

Проверил:

Греков  Л.И. 
 

Волгоград 2011г

Содержание:

1. Введение……………………………………………………………….с. 3
2. Анализ производственных и экологических опасностей…………..с. 4
3. Техника безопасности………………………………………………...с. 6
4. Санитарно-гигиенические условия……………………………….....с. 11
5. Чрезвычайная ситуация ……………………………………………..с. 17
6. Охрана природной среды…………………………………………….с. 21
7. Заключение……………………………………………………………с. 21
8. Литература…..………………………………………………………..с. 24

Введение

       Литейный цех является одним  из цехов машиностроительного  производства, продукцией которой являются отливки, получаемые в литейных формах при заполнении их жидким сплавом. Методами литья изготовляется в среднем около 40% (по массе) заготовок деталей машин, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, доля литых изделий составляет 80%. Из всех производимых литых заготовок машиностроение потребляет примерно 70%, металлургическая промышленность — 20%, производство санитарно-технического оборудования — 10%. Литые детали используют в металлообрабатывающих станках, двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, насосах, электродвигателях, паровых и гидравлических турбинах, прокатных станах, сельскохозяйственных машинах, автомобилях, тракторах, локомотивах, вагонах. Значительный объём литых изделий, особенно из цветных сплавов, потребляют авиация, оборонная промышленность, приборостроение. Широкое применение отливок объясняется тем, что их форму легче приблизить к конфигурации готовых изделий, чем форму заготовок, производимых др. способами, например ковкой. Литьём можно получить заготовки различной сложности с небольшими припусками, что уменьшает расход металла, сокращает затраты на механическую обработку и, в конечном счёте, снижает себестоимость изделий. Литьём могут быть изготовлены изделия практически любой массы — от нескольких г до сотен т, со стенками толщиной от десятых долей мм до нескольких м. Основные сплавы, из которых изготовляют отливки: серый, ковкий и легированный чугун (до 75% всех отливок по массе), углеродистые и легированные стали (свыше 20%) и цветные сплавы (медные, алюминиевые, цинковые и магниевые). Область применения литых деталей непрерывно расширяется. 
 

Анализ  производственных и  экологических опасностей

  Полная  безопасность труда человека в производственных условиях определяется тремя факторами: безопасностью производственного оборудования, производственного и трудового процессов. Эти три составляющие безопасности труда связаны между собой .

  Повышение или понижение пределов отклонений параметров технологического процесса приводит к возникновению опасных и вредных производственных факторов, что оказывает влияние на безопасность труда обслуживающего персонала. Аналогичное воздействие оказывает состояние производственного оборудования.

  Факторы безопасности производственного оборудования являются составной частью общей системы безопасности труда. Совокупность безопасности производственного процесса и оборудования образует материальный или технический фактор безопасности производства, который на действующем оборудовании и при применяемой технологии может совершенствоваться как путем изменения технологии и оборудования, так и путем оснащения технологии и оборудования техническими средствами безопасности и производственной санитарии.

  Третьей составной частью общей системы  безопасности труда следует считать безопасность трудовых процессов, которая складывается из условий организации труда и квалификации персонала. Составной ее частью является знание и сознательное выполнение требований безопасности и производственной санитарии.

Установленная ГОСТ 12.0.003—74 классификация опасных и вредных производственных факторов позволяет наметить методологическую основу для их выявления, систематизации и разработки эффективных мер, предупреждающих воздействие их на человека. Возникновение и проявление опасных и вредных производственных факторов связаны со спецификой технологии, применяемого оборудования и трудовых процессов.

  Металлургическое  производство характеризуется непрерывностью или периодичностью технологических и трудовых операций и работы механизмов и оборудования. В этих условиях опасные и вредные производственные факторы проявляют себя постоянно или периодически. К постоянно действующим опасным и вредным производственным факторам могут быть отнесены движущиеся и вращающиеся части механизмов и оборудования, перемещение грузов, тепловые излучения, шум, вибрация и т. п., а к периодически действующим — расплавленный и нагретый металл, запыленность, загазованность и др. Некоторые опасные или вредные производственные факторы в отдельных случаях могут переходить из категории постоянно действующих в периодически действующие, и наоборот.

  Нарушения и экстремальные (аварийные) отклонения технологических процессов и работы оборудования приводят к проявлению случайных опасных и вредных производственных факторов, вероятность возникновения которых может быть оценена методами прогнозирования, теории вероятностей или теории случайных процессов. К таким случайным факторам относятся, например, внезапный уход металла в подину мартеновской печи, прорыв газопроводов и т. п.

  При расчете  площади опасной зоны учитывают  ограничения размеров воздействия опасных и вредных производственных факторов, обусловленные применяемыми техническими средствами безопасности и производственной санитарии. Так, при прокатке на блюминге слитков при разрушении приповерхностного газового пузыря возможны выбросы раскаленных частиц металла на значительные расстояния. Для защиты от воздействия этого опасного производственного фактора устанавливают экраны различной конструкции, которые ограничивают площадь разлета осколков.

  Приведенный анализ опасных и вредных производственных факторов в совокупности с анализом трудового процесса позволяет разработать надежные меры защиты и устранения их воздействия на организм человека.

Техника безопасности

  Техника безопасности — система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

  Планы металлургических заводов разрабатывают с учетом требований безопасности труда и санитарно-гигиенических нормативов. Весьма важным являются выбор площадки для металлургического предприятия и размещение на ней основных и вспомогательных цехов, сооружений, железнодорожных путей, проезжей части автомобильных дорог, пешеходных тротуаров и зеленых насаждений.

  При размещении металлургических предприятий учитывают природные особенности выбранного района застройки, в том числе летнюю, зимнюю и среднегодовую температуру воздуха и преобладающее направление ветра, улучшающее проветривание площадки и уменьшающее снежные заносы.

  Планировка  площадок металлургических предприятий, расположение зданий, сооружений и транспортных путей должны обеспечивать наиболее благоприятные условия для производственного процесса и труда, рациональное и экономное использование земельных участков и высокую эффективность капитальных вложений. Площадку металлургического предприятия по ее функциональному использованию разделяют на зоны: предзаводскую, производственную, подсобную и складскую.

  Выбор вида внутризаводского транспорта для предприятий производят на основе технико-экономических сравнений различных вариантов с учетом единого транспортного процесса. Расстояния между зданиями и сооружениями принимают минимальными в соответствии с технологическими, транспортными или другими условиями, но не менее устанавливаемых противопожарными и санитарно-гигиеническими требованиями. Бытовые помещения размещают на расстоянии 400—800 м от проходных пунктов в зависимости от климатических условий района расположения предприятия. При расстояниях от проходных до цехов более 800 м предусматривают внутризаводской транспорт.

  При проектировании производственных помещений их рассчитывают таким образом, чтобы на одного работающего объем производственного помещения составлял не менее 15 м³, а площадь — не менее 4,5 м².

Помещения и  участки производств с избытками  явного тепла (более 1,4 кВт), а также производств со значительными выделениями вредных газов, паров и пыли размещают у наружных стен зданий и сооружений.

 При разработке  конструкции производственных зданий обращают внимание на характер и площадь остекления световых проемов, размер которых предусматривают, исходя из условий обеспечения норм естественного освещения и метеорологических условий. Не менее 20 % световых проемов выполняют в виде открывающихся створок переплетов. Расстояние от уровня пола до низа створных переплетов, предназначенных для притока воздуха в теплый период года, составляет не более 1,8 м, а до низа открывающихся проемов, предназначенных для притока воздуха в холодный период года, — не менее 4 м. Для открывающихся оконных и фонарных переплетов в помещениях предусматривают легкоуправяемые с пола или рабочих площадок приспособления, с помощью которых открывают, устанавливают в требуемом положении или закрывают створки.

Тротуары, устраиваемые на территории предприятия, размещают  либо вплотную к зданиям — при  организованном отводе воды с кровель, либо на расстоянии 1,5 м от зданий — при неорганизованном отводе воды с кровель.

  На территории предприятия выделяют специальные  участки для озеленения. Площадь  таких участков составляет 15 % от общей площади предприятия, а при плотности застройки 50 % и более 10 %.

Безопасность  веществ и материалов

  Технологические процессы изготовления отливок характеризуются  большим числом операций, при выполнении которых выделяются пыль, аэрозоли и газы. Пыль, основной составляющей которой в литейных цехах является кремнезём, образуется при приготовлении и регенерации формовочных и стержневых смесей, плавке литейных сплавов в различных плавильных агрегатах, выпуске жидкого металла из печи и т. д.

  В воздушной среде литейных цехов, кроме пыли, в больших количествах находятся оксиды углерода, углекислый и сернистый газы, азот и его окислы, водород, аэрозоли, насыщенные оксидами железа и марганца, пары углеводородов и др. Источниками загрязнений являются плавильные агрегаты, печи термической обработки, сушила для форм, стержней и ковшей и т.п.

  При производстве 1 т отливок из стали  и чугуна выделяется около 50 кг. пыли, 250 кг. оксидов углерода, 1,5-2 кг. оксидов серы и азота и до 1,5 кг. других вредных веществ (фенола, формальдегида, ароматических углеводородов, аммиака, цианидов). В водный бассейн поступает до 3 куб. м сточных вод и вывозится в отвалы до 6 т отработанных формовочных смесей.

  Интенсивные и опасные выделения образуются в процессе плавки металла. Выброс загрязняющих веществ, химический состав пыли и отходящих газов при этом различен и зависит от состава металлозавалки и степени ее загрязнения, а также от состояния футеровки печи, технологии плавки, выбора энергоносителей. Особо вредные выбросы при плавке сплавов цветных металлов (пары цинка, кадмия, свинца, бериллия, хлор и хлориды, водорастворимые фториды).

Безопасность  производственных процессов  и оборудования

  В металлургическом производстве наиболее опасными с точки зрения травматизма являются производственные участки, находящиеся в непосредственной близости от основных металлургических агрегатов. Всякое нарушение технологического процесса всегда может быть сопряжено с возможностью прорыва, выброса или выплеска расплавленных металла и шлака, раскаленных шихтовых материалов, электролитов, растворов кислот и щелочей. Поэтому производственные площади вокруг металлургических агрегатов представляют собой опасную зону, работа в пределах которой требует постоянного соблюдения повышенных мер безопасности.

  Повышенную  опасность представляют операции выпуска, транспортировки и разливки расплавленных металла и шлака, обработки и транспортировки нагретого металла и отходов металлургического производства. Поэтому к опасным зонам относят и участки территории цехов, расположенные у разливочных канав и желобов, ковшей и изложниц с расплавленным металлом, ковшей со шлаком, раскаленной обрези, штабелей раскаленных слитков, охлаждаемых полупродуктов и готовых прокатных изделий. Различают зоны постоянной и периодической опасности. Площадь таких зон определяется заводской инструкцией, их территория обозначается специальными знаками

  Работа  металлургических агрегатов сопряжена  с потреблением и выделением больших объемов коксового, доменного и природного газов. Неорганизованные выбросы газа через неплотности, трещины, смотровые окна, из-под крышек и т. п. могут явиться причиной отравлений персонала, а в ряде случаев — пожаров и взрывов. Поэтому приготовленные производственные участки, расположенные вблизи газовыделяющих или газопотребляющих агрегатов, а также газопроводов, газовых коллекторов, станций, являются газоопасными зонами. На каждом металлургическом предприятии составляют перечень газоопасных зон, который утверждает главный инженер предприятия

  Металлургические  цехи насыщены разнообразным механическим оборудованием. Движущиеся части каждого механизма (вращающиеся валы, маховики, зубчатые колеса и зацепления, рычаги, совершающие возвратно-поступательное движение, режущие элементы машин) представляют определенную опасность, так . как при контакте с ними возможно повреждение тела человека. Типичными примерами опасных вращающихся деталей и узлов механизмов являются втулки, подшипники, муфты сцепления, кулачки, эксцентрики, зубчатые муфты, шпиндели, валы, горизонтальные и вертикальные передачи и т. п. Опасность воздействия вращающихся деталей возрастает, если на них установлены выступающие болты, шпильки, а также если их поверхности имеют следы неравномерного износа. При вращении частей механизма навстречу друг другу создается захватывающая зона, в которую могут быть втянуты конечности человека. Следует иметь в виду, что медленно вращающийся вал может захватить края одежды или волосы человека, вовлечь руки, плечо или голову в опасную зону и нанести травму.

  Для обеспечения  безопасности эксплуатации агрегатов, машин и механизмов применяют различные системы защиты. Вынесение рабочих операций из опасной зоны достигается механизацией и автоматизацией работы механизмов, уборки готовых изделий, а также автоматизацией измерения параметров перерабатываемого сырья и обрабатываемого металла, внедрением дистанционного управления механизмами.

      Конструкция механического оборудования должна исключать нахождение оператора  в опасной зоне во время работы оборудования. Трубопроводы, шланги для подачи воздуха, масла, охлаждающих жидкостей, аспирационные устройства не должны затруднять работу механизма.

  Для обеспечения  четкой и безопасной работы механического оборудования и повышения ответственности лиц, управляющих механизмами и ремонтирующих их, применяется бирочная система. На каждый механизм выдается бирка установленного на предприятии образца, которая имеет следующее назначение: воспрепятствовать ремонтному персоналу проводить какие бы то ни было работы на механизмах без ведома и согласия лиц, управляющих ими, а также предотвратить возможность включения механизмов лицами технологического или электротехнического персонала в случае, если механизм ремонтируется.

  Каждый  работающий, связанный непосредственно  с обслуживанием агрегатов и  механизмов, а также осмотром, смазкой  и ремонтом их, дает письменное обязательство о четком выполнении Положения о бирочной системе.

Санитарно-гигиенические  условия

     Санитарно-гигиенические  условия труда - санитарно-гигиенические нормативы и лечебно-профилактические мероприятия, обеспечивающие наиболее благоприятных условия для здоровья и надлежащего уровня работоспособности человека. К санитарно-гигиеническим условиям труда относятся:

- состояние технических  средств и оборудования;  
- освещенность рабочих мест;  
- запыленность и проветриваемость помещений;  
- температура и влажность воздуха;  
- уровень шума, вибрации и т.п.

     Производственная  санитария — это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов (согласно ГОСТ 12.0.002-80). Основными опасными и вредными производственными факторами являются: повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны и другие.

Технические средства производственной санитарии

Вентиляция  и кондиционирование  воздуха

  Вентиляция — организованный воздухообмен — применяется для создания нормальных метеорологических условий, удаления вредностей, выделяющихся при выполнении различных работ и технологических операций. В зависимости от назначения вентиляция может быть приточной и вытяжной. Вытяжная вентиляция устраивается для удаления из помещения загрязненного воздуха и выброса его за пределы цеха, приточная — для подачи в помещение чистого воздуха.

  В зависимости  от способа перемещения воздуха  вентиляция может быть естественной и механической. При естественной вентиляции перемещение воздуха происходит под влиянием естественных факторов. При механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется с помощью вентиляторов.

  В зависимости  от способа организации воздухообмена различают вентиляцию местную и общеобменную. Местная приточная вентиляция служит для подачи чистого воздуха к определенному рабочему месту для обеспечения нормализации воздушной среды. Чаще всего ее применяют для снижения температуры в горячих цехах летом или предупреждения воздействия холодных потоков воздуха зимой. Общеобменную вентиляцию устраивают в случаях, когда вредные выделения образуются во всем объеме помещения. При этом воздухообмен в помещении обеспечивается более или менее равномерно. На практике применяют смешанную вентиляцию, т. е. одновременно общую: и местную, и общеобменную, а также естественную и механическую.

Кондиционирование воздуха

  Кондиционирование — это подача воздуха с заданными параметрами (температурой, влажностью, скоростью движения). Кондиционирование воздуха может быть полным или частичным. При полном кондиционировании регулируются все параметры воздуха — температура, влажность, чистота и скорость движения, при частичном — один или несколько параметров.

  Для производственных помещений металлургических цехов  основными параметрами кондиционирования являются степень охлаждения воздуха и очистки его от пыли и газов. Кондиционированный воздух подают в посты управления, кабины машинистов электрокранов и комнаты отдыха. Для получения холода в больших количествах применяют пароводяные эжекторные компрессоры и абсорбционные машины.

Влияние шума и вибрации на организм человека

  Волнообразно  распространяющиеся колебания упругой  среды (воздуха, газов, машин и механизмов различных конструкций) вызывают возникновение  шума, вибраций, ультразвука, несущих  огромные потоки энергии. Шум — беспорядочное сочетание звуков различной силы и частоты. Его частотный диапазон от 16 до 20 000 Гц. Звуки частотой до 16 Гц (инфразвуки) и частотой свыше 20 000 Гц (ультразвуки) не воспринимаются слуховым аппаратом человека. Сотрясения конструкций, машин и сооружений, возникающие вследствие неуравновешенных силовых воздействий, называются вибрациями. Их частотный диапазон от 1 до 2000 Гц.

  Частотное распределение производственного  шума (спектр) дает возможность судить о характере источника шума, определить наиболее вредные для организма звуки и на этой основе разработать меры защиты от шума. Распространяясь в воздухе, звуки встречают на своем пути различные преграды. При этом часть энергии звука поглощается, остальная отражается; величину поглощенной и отраженной энергии определяют коэффициенты звукопоглощения и звукоотражения.

  Порог слышимости — минимальная интенсивность  звука, которую воспринимает ухо  человека. Порог болевого ощущения — максимальная интенсивность звука, при которой возникают болевые ощущения. Величина интенсивностей, ограниченная кривыми, характеризующими порог слышимости и порог болевого ощущения, определяет диапазон слышимости. Единица измерения уровня интенсивности звука и уровня звукового давления — бел. Если десять логарифмов отношения интенсивности звука на данном уровне к интенсивности звука на пороге слышимости равно единице, то уровень интенсивности равен 1 децибелу (1 дБ).

  Внутри  помещения шум в различных  точках может быть разным, так как  каждый источник образует свою шумовую  зону. Для оценки условий работы на производстве определяют уровень звукового давления на рабочем месте и у отдельных агрегатов, частотный спектр шума и продолжительность воздействия его на работающих.

  В зависимости  от того, на какие части тела человека распространяется вибрация, различают  местную и общую вибрацию. При  местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью — чаще всего это руки (при работе с ручным вибрирующим инструментом или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.). Общая вибрация распространяется на весь организм и исходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий (пол, сидение, виброплатформа и т. п.).

  Для уменьшения шума в источнике его образования  заменяют ударные взаимодействия деталей  безударными, возвратно-поступательные движения — вращательными; демпфируют колебания соударяющихся деталей  и отдельных узлов агрегата путем сочленения их с материалами, имеющими большое внутреннее трение: резиной, пробкой, битумом, битумными картонами, войлоком, асбестом и др.; уменьшают интенсивность вибраций деталей и т.д.

Освещение

  Одним из важнейших параметров производственной обстановки является освещение. Рациональное освещение обеспечивает достаточные условия для осуществления работающими своих функциональных обязанностей. Плохое освещение не позволяет воспринимать необходимую информацию, вызывает напряжение нервной системы и может привести к ошибочным действиям. При плохом или недостаточном освещении работающий не сумеет увидеть надвигающуюся опасность при возникновении производственной аварии и предотвратить ее. Поэтому рациональное освещение производственных помещений является важным фактором оздоровления условий труда.

  К освещению  производственных помещений предъявляются следующие требования: обеспечение достаточной освещенности на рабочих поверхностях, высокое качество, надежность, удобство управления и обслуживания, экономичность сооружения и эксплуатации, обеспечение пожарной и электробезопасности.

  Достаточная освещенность на рабочих поверхностях обеспечивается выполнением нормативных  требований, устанавливающих нормы  освещенности в зависимости от характеристики зрительной работы, определяемой степенью ее точности, т. е. размером объекта различения. СНиП II-4—79 «Естественное и искусственное освещение» предусматривает нормативы освещенности для восьми разрядов зрительной работы .

  Высокое качество освещения достигается  постоянством освещенности во времени, рациональностью направления светового потока без наличия резких теней, ограничением прямой и отраженной блескости. Блес- кость — повышенная яркость (кд/м²) светящихся поверхностей.

  Повышенная  яркость вызывает нарушение зрительных функций. Яркость 30 тыс. кд/м² является слепящей.

  Согласно  СНиП II-4—79 «Естественное и искусственное освещение» в производственных помещениях предусматривается естественное, совмещенное и искусственное освещение. Помещения с постоянным пребыванием персонала должны иметь, как правило, естественное освещение. Совмещенное освещение предусматривают при выполнении зрительной работы наивысшей и очень высокой точности, а также в случаях, когда по условиям технологического процесса и организации производства или климата в месте строительства предприятия невозможно обеспечить заданные значения освещенности (например, в многопролетных зданиях с пролетами большой ширины). При работе в ночное время в производственных помещениях применяют искусственное . освещение.

  Загазованность

   В некоторых отделениях литейных цехов при сушке формовочных материалов, стержней и футеровки разливочных ковшей, а также при плавке шихтовых материалов и приготовлении литейных расплавов образуются газы (СО, S02 и др.) Если содержание выделяющихся газов в воздухе рабочих зон не превышает установленных санитарных норм, то воздействие этих газов на организм человека не представляет значительной опасности. Снижение загазованности атмосферы рабочих зон до установленных санитарных норм обеспечивается дожиганием ваграночных газов в системах подогрева воздуха, вводимого в печь устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах выделения газов, а также проведением специальных профилактических мероприятий. 
Запыленность

  Это основной неблагоприятный фактор литейных цехов, возникающий при производстве отливок  литьем в песчаные формы. В своем  составе пыль содержит более 10% свободной  двуокиси кремния (Si02) в виде частиц размером до 4 мкм. Размеры частиц имеют  очень большое значение: чем мельче частицы, тем большую опасность  они представляют. Если содержание пыли в воздухе рабочей зоны превышает  предельно допустимые концентрации (см. СН 245—71), то в результате длительного воздействия этой пыли создается опасность заболевания рабочих силикозом (поражение легких и верхних дыхательных путей). Снижение запыленности воздуха рабочей зоны достигается герметизацией формовочного и смесеприготовительного оборудования, а также устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах образования пыли. Отсасываемый с участков литейного цеха воздух перед выпуском в атмосферу очищается пылеочистнымиустройствами.