Анализ опасных и вредных факторов технологического процесса

СОДЕРЖАНИЕ

Приложение А Спецификация

Приложение Б Описание патентов

ВВЕДЕНИЕ

Человек, работая на промышленном предприятии, постоянно подвергается воздействию различных опасностей.

Производственная безопасность – система организационно-технических мероприятий и соответствующих им средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. В целях ее повышения могут использоваться дополнительные методы и устройства.

Целью курсовой работы является выбор и разработка инженерных методов и устройств обеспечения безопасности на ЗАО "Брянский арсенал".

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ опасных и вредных факторов на производстве;
• по данным литературы и патентных исследований установить перспективные методы и устройства повышения производственной безопасности;
• разработать и рассчитать методы и устройства производственной безопасности для конкретных технологических и производственных процессов.

Решение данных задач позволит выбрать, усовершенствовать, а также рассчитать эффективные методы и устройства повышения безопасности на производстве.

1 Анализ опасных  и вредных факторов технологического  процесса

Основной вид деятельности предприятия ЗАО «Брянский арсенал»  - производство автогрейдеров и запасных частей к дорожным машинам.

Предприятие является собственником одной промышленной площадки, на которой располагается оборудование, принадлежащее предприятию, и осуществляется производственная деятельность

Промышленная площадка ЗАО «Брянский арсенал» занимает общую площадь более 170 га. Зоны озеленения ограждены бордюрами, исключающими смыв грунта на дорожные покрытия. С северной стороны на расстоянии 50 метров от границы предприятия расположен частный жилой дом, с западной стороны проходит улица Калинина, на противоположенной стороне которой расположены различные организации и несколько частных жилых построек, на расстоянии 20-30 метров от границы предприятия. С южной стороны расположены организации различных фирм. С восточной стороны, вдоль предприятия, пойма реки Десна.

В состав основных производств входят:

Главный корпус (уч. № 4,16,5,11- сборочный цех автогрейдеров). В главном корпусе находятся следующие участки: сварочный (посты полуавтоматической сварки и контактной сварки), механической обработки металлов (станки заточной, трубоотрезной, металлообрабатывающие, галтовочные барабаны), участок ТВЧ, грунтования, гидравлики, термообрабатывающий, механической очистки поверхностей деталей и литья под давлением, участок лазерной резки металла, который оборудован лазерной установкой – механизированным комплексом BYSTAR – 3015, газовый лазер BTL – 1800.

Малярный участок (уч. №11, уч. №13). Здесь проводятся следующие работы:    окрашивание автогрейдеров, асфальтоукладчиков, дорожных фрез, полуприцепов.

Инструментальный уч. № 10. В данном корпусе проводятся следующие работы: мехобработка металла, сварочные и газорежущие работы.  На мехучастке установлены металлорежущие и отрезной станки. В участке изготавливают инструменты и приспособления, необходимые для производственных и технологических процессов. В цехе находятся участки: механический, лекальный, сварочный пост, заточное отделение.

Транспортный уч. № 9. Автотранспортный уч. объединяет 2 гаража, 1  открытую стоянку, зону ТО, пост контроля  токсичности отработанных газов автотранспорта, железнодорожный участок.

Участок №1(кузнечнопрессовый участок). Кузнечнопрессовый участок предназначен для обеспечения поковками и штамповками программы выпуска и собственных нужд завода. Нагрев заготовок перед поковкой и штамповкой осуществляется в камерных газовых печах. Печи оборудованы прямыми дымоходами.

Механосборочный уч. №13. Цех предназначен для изготовления асфальтоукладчиков, дорожных фрез, полуприцепов и  спецпродукции. В цехе проводят следующие виды работы:  сварочные, механообработка,  мехочистка поверхностей, зарядка аккумуляторов, гальванические. Гальванический участок: на участке травления установлены гальванические ванны техпроцессов:  химического травления обезжиривания, химического и оксидного фосфатирования, на гальваническом участке проводятся операции: химического пассирования, цинкования, хромирования и кадмирования, промывка в горячей и холодной воде, операции хромирования.

Деревообрабатывающий (участок №22). На участке находится растворобетонный узел, столярный участок.

На предприятии существуют такие опасные и вредные факторы, как: пожар, шум, вибрация, подвижные рабочие детали, поражение электрическим током, запыленность.

Опасный фактор пожар встречается в деревообрабатывающем, автотранспортном, малярном цехах. Цеха оснащены огнетушителями, во избежание возгорания. Опасность поражения электрическим током имеет место быть в малярном цехе. Наиболее опасным фактором являются подвижные рабочие детали, для безопасности работников проводится инструктаж. Среди вредных факторов наиболее значимым является пыль. Запыленность присутствует в деревообрабатывающем цехе, участке механической обработки металла (главный корпус). Показатель запыленности воздуха в помещении равен предельно допустимой концентрации – 0,2 мг/м^3.

Таким образом, исходя из анализа опасных и вредных факторов делаем вывод о том, что на данном предприятии наиболее опасны для человека поражение электрическим током и чрезмерная запыленность воздуха. Необходимо использовать методы и устройства для повышения производственной безопасности от этих факторов.

2 Методы и устройства для повышения производственной безопасности

2.1 Защита от  поражения электрическим током

Для обеспечения безопасности жизнедеятельности при обслуживании электроустановок и надежности работы необходимо точное соблюдение правил эксплуатации электроустановок потребителей и проведение мероприятий по защите от электротравматизма. Безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться выполнением мер защиты, предусмотренных в главе 1.7 ПУЭ, а также следующих мероприятий:

1. соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;
2. применение блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;
3. применение предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;
4. применение устройств для снижения напряженности электрических и магнитных полей до допустимых значений;
5. использование средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического и магнитного полей в электроустановках, в которых их напряженность превышает допустимые нормы. [9]

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

1. основная изоляция токоведущих частей;

2. ограждения и оболочки;
3. установка барьеров;
4. размещение вне зоны досягаемости;
5. применение сверхнизкого (малого) напряжения.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

1. защитное заземление;
2. автоматическое отключение питания;
3. уравнивание потенциалов;
4. выравнивание потенциалов;
5. двойная или усиленная изоляция;
6. сверхнизкое (малое) напряжение;
7. защитное электрическое разделение цепей;
8. изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

2.2 Защита  от загазованности воздуха

В общем случае все средства коллективной защиты от пыли сводятся к следующим организационным и техническим мероприятиям:

1) замена пылящих материалов не пылящими;

2) увлажнение пылящих  материалов;

3) применение различных вентиляционных систем и фильтров;

4) герметизация помещений и материалов, применение защитно-обеспыливающих кожухов. [8]

Пылеосадительные камеры. Осаждение пыли в них происходит под действием силы тяжести. Пыль осаждается в пылесборниках, которые регулярно чистятся.

Циклоны. Инерционные пылеуловители и т.п. Их работа основана на использовании сил инерции при изменении направления движения воздушного потока.

Фильтры тканевые, сетчатые, волокнистые. Пылеулавливание происходит под действием инерционных сил при изменениях в направлении потоков, а также за счет гравитационного и диффузионного осаждения.

Электрофильтры. Под действием электрического поля высокого напряжения частицы пыли получают заряд, перемещаются и оседают на поверхности осадительного электрода, отдавая свой заряд. [11]

В данной курсовой работе для повышения производственной безопасности будем использовать вихревой пылеуловитель, так как на предприятии наблюдается чрезмерная запыленность и загазованность воздуха.

Вихревой пылеуловитель используются для улавливания пыли с организованными встречными, закрученными потоками. На сегодняшний день рукавные фильтры являются самым распространенным эффективным и экономически обоснованным устройством пыле и газоочистки в мире. [13]

Пылеуловитель обладает немалыми преимуществом в сравнении с другими системами тканевых фильтров:

• меньшие габариты и удельную металлоёмкость; 
• регулируемые кратностью расхода аэродинамическую и пылеулавливающую характеристики, что делает аппарат более универсальным, надежным; 
• существенно меньший абразивный износ корпуса; 
• повышение скорости газа сверх оптимальных значений не приводит к падению эффективности его очистки; 
• давление в бункере выше давления в бункере циклона, что облегчает отсос газа из бункера и пневматическое транспортирование уловленной пыли.

3 Патентные исследования

Патентные исследования выполняются по описаниям изобретений и периодическим каталогам с описаниями изобретений.

Целью патентных исследований является установление новых способов и устройств обеспечения безопасности в различных отраслях промышленности. На основе анализа выбираем способ или устройство, которое используем в курсовой работе. Результаты патентных исследований сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты патентных исследований

Для усовершенствования вихревого пылеуловителя выбираем патент SU 1143472.

4 Разработка методов  и устройств повышения производственной  безопасности

Изобретение относится к пылеулавливающему оборудованию и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газа от пыли.

В устройстве обеспечивается повышение эффективности пылеулавливания, как следствие ликвидация паразитарных вихрей в сепарационной камере в области формирования вторичного потока газа.

Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1, в верхней части которого размещены осевой выходной патрубок 2 для удаления очищенного газа и тангенциальный патрубок 3 для ввода закрученного потока вторичного газа. В нижней части корпуса 1 расположены осевой ввод 4 закрученного газового потока, снабженный отбойной шайбой 5, тангенциальным завихрителем 6 обтекателя 7 и дополнительной шайбой 8. Ниже осевого ввода 4 размещен пылесборник 9. (см. Приложение Б)

Запыленный газовый поток подают через осевой ввод 4, где он, пройдя тангенциальный завихритель 6, закручивается и поступает в цилиндрический корпус 1. Здесь за счет действия обтекателя 7 запыленный газовый поток образует расширяющийся вверх конус. Поступающий через тангенциальный патрубок 3 газовый поток образует внешний пристеночный поток, направленный вниз, навстречу внутреннему потоку. Из внутреннего потока частицы пыли под действием центробежной силы перемещаются во внешний поток и устремляются в нижнюю часть аппарата, при этом газ из внешнего потока в нижней части аппарата, отразившись от отбойной шайбы 5, переходит во внутренний поток и удаляется из пылеуловителя через патрубок 2. Уловленный материал через зазоры, образованные отбойной шайбой 5, дополнительной шайбой 8 и корпусом 1, удаляется в пылесборник 9. Уклоны отбойной и дополнительной шайб выбраны равными с целью устранения возможности задержки пыли на дополнительной шайбе, если ее уклон меньше уклона отбойной шайбы. Уклон дополнительной шайбы, больший уклона отбойной шайбы, при сохранении соотношения диаметров создает тот же эффект, что и в предлагаемом пылеуловителе, однако приводит к увеличению массы шайбы. Частицы пыли из восходящего потока за счет центробежной силы перемещаются в пристеночную зону аппарата. 
5 Расчета запыленности воздуха

1. Проводим отбор двух параллельных проб воздуха в двух точках хранилища. Пробные фильтры в бумажных держателях вставляем в фильтродержатели, которые соединяем с входными штуцерами аспиратора, которые соединены с ротаметрами, имеющими шкалу от 0 до 20 л/мин.

2. Включаем аспиратор и, вращая ручку вентиля, устанавливаем скорость прохождения воздуха, например, 8 л/мин для каждого фильтра.

3. Два опытных фильтра в бумажных держателях вставляем в фильтродержатели, включаем аспиратор, засекая по часам необходимое время отбора пробы. Две параллельные пробы (фильтры № 1 и 2) отбираем в течение 10 мин, а еще две (фильтры № 3 и 4) — 5 мин.

4. Фильтры с бумажными держателями вытаскиваем из фильтродержателей и помещаем обратно в отдельные пакеты. Обработка результатов в лаборатории

5. Рассчитываем значения объема воздуха прошедшего через фильтр V:

= × = 8 × 10 = 80 л;

= × = 8 × 10 = 80 л;

= × = 8 × 5 = 40 л;

= × = 8 × 5 = 40 л.

6. Опытные и контрольные фильтры выдерживаем в течение 0,5-1 ч в том помещении, где будет проводиться взвешивание.

7. Взвешиваем контрольные и опытные фильтры, их конечные массы () записываем.

8. Рассчитываем изменение массы каждого контрольного фильтра:

= – = 0,15800 – 0,15672 = 0,00128 г;

= – = 0,16080 – 0,15890 = 0,00190 г;

= – = 0,16063 – 0,15870 = 0,00193 г.

9. Находим среднее значение изменения массы контрольных фильтров :

= Σ∆ /N = (0,00128 + 0,00190 + 0,00193) / 3 = 0,00170 г.

10. Рассчитываем изменение массы опытных фильтров:

= – = 0,16449 – 0,16250 = 0,00199 г;

= – = 0,15820 – 0,15622 = 0,00198 г;

= –   = 0,16312 – 0,16129 = 0,00183 г;

= –   = 0,16433 – 0,16246 = 0,00185 г.

11. Находим массу пыли, осевшую на фильтре , с учетом .

Поскольку > 0, то

= ∆ М – 

=– = 0,00199 – 0,00170 = 0,00029 г;

=– = 0,00198 – 0,00170 = 0,00028 г;

=–   = 0,00183 – 0,00170 = 0,00013 г;

=–   = 0,00185 – 0,00170 = 0,00015 г.

12. Рассчитываем запыленность воздуха С (концентрацию пыли в воздухе):

= × 106 = 0,00029 × 106 / 80 = 3,8 мг/м³;

= × 106 = 0,00028 × 106 / 80 = 3,7 мг/м³;

= × 106 = 0,00013 × 106 / 40 = 3,4 мг/м³;

= × 106 = 0,00015 × 106 / 40 = 4,0 мг/м³.

13. Рассчитываем среднюю запыленность воздуха в помещении:

= (+ + + ) / 4 = (3,8+3,7+3,4+4,0) / 4 = 3,7 мг/м³

Таким образом, средняя запыленность воздуха в помещении составила 3,7 мг/м3 , что в 7,4 раз выше нормативного значения, регламентированного ГОСТ 7.50-2002 (0,5 мг/м³).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе мы проанализировали опасные и вредные факторы, воздействующие на работающих, на ЗАО "Брянский арсенал". На основе анализа выявили, что наиболее опасными являются поражение электрическим током и запыленность воздуха. Рассмотрели методы и устройства повышения безопасности от запыленности и сделали вывод, что наиболее эффективно использовать вихревой пылеуловитель.

На основе патентных исследований выбрали изобретение для усовершенствования вихревого пылеуловителя. Произвели расчет запыленности воздуха.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности»// Система стандартов безопасности труда: сб. ГОСТов. – М.:1999. – С. 54-117.

2. ГОСТ. ГОСТ 12.1.005-88. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»// Система стандартов безопасности труда: сб. ГОСТов. – М.:1998. – С. 112-156.

3. Алексеева Л.В. Управление  безопасностью труда: учебное пособие [текст] / Л.В. Алексеева. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2007. -  256 с.

4. Арустамов, Э. А. Безопасность жизнедеятельности: учебник [текст] / Под ред. Проф. Э.А. Арустамова; 3-е изд. перераб. и доп. – М.:Издательский Дом «Дашков и К0», 2000. – 678 с.

5. Белов, С.В., Девисилов, В.А., Козьяков, А.Ф. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для студентов средних спец. учеб. заведений [текст] / С.В. Белов, А.Ф. Козьяков и др.; под общ. ред. С.В. Белова; 3-е изд., испр. и доп. – М.:Высшая шк., 2003. – 357 с.

6. Буглаев, А.М. Безопасность жизнедеятельности. Справочник. Брянс. гос. инженер. – технол. акад. – Брянск, 2008. – 288 с.

7. Курдюмов, В.И., Зотов, Б.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности [текст] / В.И. Курдюмов, Б.И. Зотов. – М.: Колос, 2005. – 216 с.

8. Промышленная экология: учеб. пособие для вузов / В.В. Гутенев [и др.] ; под ред. В.В. Денисова. – М.: Ростов н/Д: МарТ, 2007. – 719 с.

9. Русак, О.Н., Малаян, К.Р., Занько, Н.Г. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие [текст] / под ред. О.Н. Русака; 3-е изд. испр. и доп. – СПб: изд-во «Лань», 2000. – 448 с.

10. Фирсова Л. Ю. Системы защиты среды обитания. Схемы, сооружения и аппараты для очистки газовых выбросов и сточных вод: Учебное пособие/Л. Ю. Фирсова.-М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2013.-80 с.

11. Штокман Е.А. Очистка воздуха. /Е.А. Штокман.- М.: АСВ, 1999.- 318с.

12. Щербаков, А.С., Никитин, Л.П., Кучерявый, В.И. ,Запрудников, В.П., Гренц, Н.В. Безопасность жизнедеятельности: учеб. – метод. пособие для студентов всех специальностей [текст] / А.С. Щербаков, Л.П. Никитин, В.И. Кучерявый, В.П. Запрудников, Н.В. Гренц;2-е изд., доп. – М.:МГУЛ, 2007. – 48 с.

13. Каталог «Промышленное оборудование для очистки воздуха». М.: Элстат, 1997.- 57 с.

14. Системная инженерия производственной безопасности. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов направления подготовки бакалавров 280700 «Техносферная безопасность» профиль «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». Сост.: А.М.Буглаев. – Брянск: БГИТА, 2013.