Безопасность технологического процесса и оборудования на рабочем месте электросварщика ручной сварки ОАО "Ижевский машзавод"

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический

 университет им. М.Т. Калашникова»

 

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 по дисциплине « Безопасность технологических процессов и оборудования»

 

Тема: «Безопасность технологического процесса и оборудования на рабочем месте электросварщика ручной сварки ОАО "Ижевский машзавод"  »

 

 

 

 

 

 

 

 

    Выполнил: студент гр. 6-17-3 

                                                                                            Жукова А. В.

 

    Проверил:

                                                                                                 Лисина Е. Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск 2013

 

Содержание

 

 

 Введение  3

1. Характеристика рабочего места   4

1.1. Описание технологического процесса   6

1.2. Описание деятельности электросварщика ручной сварки, должностная инструкция    11

1.3. Технический процесс 13

2. Обеспечение безопасности технологического процесса   19

2.1. Требования безопасности перед началом работы    19

2.2. Требования безопасности во время работы   20

2.3. Требования безопасности по окончании работ    21

2.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях   22

2.5. Обеспечение электробезопасности     23

3. Оценка условий труда электросварщика ручной сварки   24

3.1. Измерения и оценка условий труда при воздействии шума  24

3.2.  Оценка условий труда по  показателям тяжести трудового  процесса   25

3.3.  Оценка обеспечения работников  средствами индивидуальной защиты на рабочем месте   26

3.4. Измерения и оценка условий  труда по показателям световой  среды    27

3.5. Оценка условий труда по  показателям напряженности трудового  процесса   28

3.6. Измерения и оценка условий  труда по показателям микроклимата    30

3.7. Итоговая оценка условий труда на рабочем месте электросварщика    31

4. Мероприятия по улучшению условий  труда электросварщика ручной  сварки на ОАО «Ижевский машзавод»     32

4.1. Мероприятия по обеспечению  работников СИЗ    32

4.2. Мероприятия по совершенствованию системы вентиляции    33

5. Социально-экономическое обоснование    34

6. Социально-экономический эффект  внедрения мероприятий    38

Заключение   41

Литература   42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

       Безопасность труда – это такое состояние его условий, при котором исключено негативное воздействие на работающих людей опасных и вредных производственных факторов. В наш век, век научно-технического прогресса, когда особенностью производства является применение самых разнообразных технологических процессов, сложных по своей физико-химической основе, использование высокотоксичных, легковоспламеняющихся веществ, различного рода излучений, а также внедрение новых материалов, которые часто недостаточно изучены с точки зрения негативных последствий их применения, особенно остро стоит вопрос о безопасности. И, несмотря на внедрение новых, более современных и безопасных для человека технологий, остается много отраслей, где травматизм являет собой значительную проблему. Таким образом, можно сказать, что уровень производственного травматизма в России сегодня в первую очередь определяется технологическим уровнем производства.

 

     Одна из отраслей, где вопрос о безопасности технологического процесса является наиболее актуальным, является отрасль металлообработки, где не последнее место занимает процесс сварки.

 

     Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур – структурной непрерывной связью.

 

      Многообразие свариваемых конструкций и свойств материалов, используемых для изготовления, заставляют применять различные способы сварки, разнообразные сварочные источники теплоты. Для сварочного нагрева и формирования сварного соединения используются: энергия, преобразованная в тепловую посредством дугового разряда, электронного луча, квантовых генераторов; джоулево тепло, выделяемое протекающим током по твёрдому или жидкому проводнику; химическая энергия горения, механическая энергия, энергия ультразвука и других источников.

 

     Все эти способы требуют разработки, производства и правильной эксплуатации разнообразного оборудования, в ряде случаев с применением аппаратуры, точно дозирующей энергию, со сложными схемами, иногда с использованием технической электроники и кибернетики.

 

В России проблема обеспечения безопасности промышленного комплекса обострилась к концу XX века в результате децентрализации государственного управления промышленностью, ликвидации отраслевых структур управления в промышленности и развития различных форм собственности.

Ежегодно в России 12-15 тыс. человек становятся инвалидами в результате получения травм на производстве, а на учете ежегодно состоят свыше 220 тыс. человек, получающих пенсии по трудовому увечью и профзаболеваниям. Всего в РФ сейчас 5,9 млн. инвалидов, что составляет 3% населения.

Возникновение крупных аварий, как правило, связано с проявлением нескольких видов причин, которые условно можно разделить на группы:

-   отказы (неполадки) оборудования;

-   ошибочные действия персонала;

-   несовершенство технологии и проекта;

-   внешние воздействия природного  и техногенного характера.

 

Производственной безопасностью называется система организационных мероприятий и технических средств, направленных на максимальное снижение вероятности воздействия на работающих опасных производственных факторов и ликвидацию последствий их проявления.

 

Производственный процесс - это совокупность действий людей и средств  производства, направленных на изготовление продукции.

 

          Технологический процесс — это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. К предметам труда относят заготовки и изделия.

 

         Сварка - технологический процесс, относящийся в машиностроении к одному из наиболее распространенных, сложных, трудоемких и ответственных.

 

Цель курсовой работы: рассмотреть безопасность технологических процессов и оборудования.

Задачи: 1. Осуществление детального анализа (идентификации) опасностей, формируемых в изучаемой деятельности. Установление элементов производственной среды, как источников опасности и их оценка по качественным, количественным, пространственным и временным показателям.

               2. Разработка эффективных мер защиты от выявленных опасностей.

               3. Разработка эффективных защитных мероприятий при действиях в                     условиях реализовавшихся опасностей.

 

 

1. Характеристика рабочего места.

 

Рабочим местом электросварщика является закрепленный за рабочим или бригадой участок производственной площади, оснащенной в соответствии с требованиями осуществляемого технологического процесса определенным оборудованием, инструментом, приспособлениями и т.д.

       От правильной организации рабочего места в значительной степени зависят, как обеспечение высокой производительности труда электросварщика, так и стабильное надёжное качество сварных швов и соединений.

 

Рабочие места электросварщиков зависят от выполняемой работы и габаритов свариваемых конструкций. Они могут располагаться в специальных сварочных кабинах или непосредственно у свариваемых конструкций. При сварке небольших изделий рабочие места оборудуются как сварочные кабины. Дверной проём в кабинке закрывают брезентовым занавесом на кольцах пропитанным огнестойким составом. Полы в кабине настилают из огнеупорного материала: кирпича, цемента или бетона. Кабина должна хорошо освещаться дневным или искусственным светом и иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Для сборки и сварки деталей внутри кабины устанавливают сварочный стол высотой 500 – 600 мм для работы сидя и около 900 мм для работы стоя. Крышку стола площадью 1 или 2 м2 изготавливают из листовой стали толщиной 15 – 20 мм или из чугунной плиты 20 – 25 мм, чугун не деформируется от нагрева. К нижней части крышки или ножке стола приваривают стальной болт, служащий для крепления токопроводящего провода от источника сварочного тока и для провода заземления стола. Имеются гнёзда для хранения электродов или присадочной проволоки. В выдвижном ящике стола хранятся инструменты. Для удобства устанавливают металлический стул с подъёмным винтовым сидением, изготовленным из диэлектрического материала. Под ногами на рабочем месте электросварщика должен находиться резиновый диэлектрический коврик. Для дуговой сварки используется как переменный, так и постоянный ток. Источником постоянного тока является сварочный выпрямитель.

 

      Правильная организация сварочных работ и хорошо оборудованное рабочее место сварщика повышают производительность труда и приучают сварщика к аккуратности, исполнительности и порядку. Для успешного выполнения сварочных работ, повышения производительности труда сварщика и улучшения качества продукции необходимы следующие условия:

   1. Сварщик не должен заниматься подсобными работами по доставке к своему рабочему месту деталей, узлов и изделий, подлежащих сварке, и необходимых приспособлений и инструментов, а также ремонтом и монтажом сварочных машин и агрегатов и уборкой готовой продукции после ее сварки.

    2. Подготовленные для сварки изделия, а также необходимые инструменты и материалы должны подаваться к рабочему месту сварщиков своевременно и бесперебойно.

   3. Технологический процесс сварки должен быть разработан подробно и ясно, чтобы сварщик мог легко ориентироваться в порядке наложения швов и в их размерах.

   4. Рабочее место, спецодежда и защитные приспособления должны обеспечивать удобное и безопасное положение сварщика во время работы наряду с наиболее благоприятными санитарно-гигиеническими условиями труда.

 

      К оборудованию рабочего места сварщика относятся: 1) рабочий стол; 2) щиты и кабины для защиты окружающих от лучей сварочной дуги; 3) приспособления для защиты сварщика от лучей сварочной дуги и брызг расплавленного металла, 4) инструменты; 5) сборочно-сварочные приспособления.

 

     Для сварки небольших по размерам и весу изделий целесообразно пользоваться рабочим столом. Высота стола 0,5—0,6 м для работы сидя и около 0,9 м для работы стоя. Крышка стола площадью 1 м2 изготовляется из листовой стали толщиной 15—20 мм или, лучше, из чугуна толщиной около 25 мм (чугунная крышка стола не коробится от нагревания). К нижней части крышки или к ножке стола приваривается стальной болт диаметром около 20 мм для крепления токоподводящего кабеля. В столе имеется карман для хранения электродов и два ящика, из которых один предназначен для хранения инструмента, а другой — для хранения документации.

 

      Стул сварщика целесообразно делать с винтовым подъемом для удобства поворота сварщика и для придания надлежащей высоты в зависимости от роста сварщика и размеров свариваемых изделий.

 

      Щиты. Рабочее место электросварщика ограждается щитами из огнестойкого, прочного и токонепроводящего материала. Обычно щиты представляют каркас, обшитый фанерой, которая покрыта огнестойким матовым составом, не отражающим лучи электрической дуги. Высота щита около 2 м.

 

       Кабина. Если габаритные размеры и вес свариваемых деталей позволяют производить работы на столах, то рабочие столы следует располагать в кабинах. Свободная площадь кабины равна 3—4 м2. Низ края стенки кабины для свободного притока воздуха должен быть расположен на 250 мм выше пола. Вход в кабину загораживается щитом или брезентом. Пол кабины рекомендуется делать на бетонном основании, а стены кабины окрашивать огнестойкой матовой краской в серый, голубой или желтый цвет.

 

        Для защиты глаз и лица сварщика от лучей электрической дуги и брызг расплавленного металла служат щиток, шлем или маска.

 

 

1.1. Описание технологического процесса.

 

    Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.

      Сварка – экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.

Технологический процесс сварки : принципы проектирования

 

       Проектирование технологического процесса сварки представляет собой сложную оптимизационную задачу, основанную на использовании расчетных аналитических методов проектирования. Оптимальный вариант технологического процесса изготовления сложной сварной конструкции выбирается из нескольких расчетных вариантов технологии. В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы.

     

        Перспективный технологический процесс сварки включает в себя :

-последовательность технологических операций;

-разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы;

-эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки;

-расчеты режимов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций;

-сравнительную оценку разработанных вариантов технологии.

 

      После окончательного утверждения технического проекта и принятого варианта технологии выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

 

     Рабочий технологический процесс сварки включает в себя:

-уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;

-разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, примеияемые сварочные материалы иоборудование;

-краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;

-требования к прочности и качеству сварных конструкций на отдельных этапах их изготовления;

-указания методов проверки точности и контроля качества соединений, узлов и готовой конструкции.

 

       В зависимости от количества изделий, охватываемых процессом, установлено два вида технологического процесса: типовой и единичный. Правила разработки рабочих технологических процессов предусматривают обязательное использование типовых технологических процессов и стандартов на технологические операции.

 

        В зависимости от степени детализации каждый технологический процесс сварки может быть маршрутным, операционным или операционно-маршругным. Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных технологических процессов для типовых представителей групп изделий. Технологическая операция является частью технологического процесса, выполияемой на одном рабочем месте.

 

     Этапам разработки типового технологического процесса:

1) классификация объектов производства - выбирают группы объектов, имеющих общие конструктивно-технологические характеристики, и типовых представителей групп;

2) количественная оценка групп  объектов - оценка типа производства (единичное, серийное или массовое);

 

З) анализ конструкций типовых объектов по чертежам, техническим условиям (ТУ), программам выпуска и типу производства разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

4) выбор заготовки и способов  ее изготовления с технико-экономической оценкой оценивают точностные характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают метод обработки;

5) выбор технологических баз;

6) выбор вида производства (сварка, литье, обработка давлением, механическая  обработка);

7) составление технологического  маршрута обработки - определяют  последовательность операций и  выбирают группы оборудования  по операциям;

8) разработка технологических операций, включающая в себя:

рациональное построение операций;

выбор структуры операций;

рациональную последовательность переходов в операции;

выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;

расчет загрузки технологического оборудования;

выбор конструкции технологической оснастки;

определение принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;

установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припуска на обработку и межоперационных припусков;

установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и их расчеты;

установление исходных данных для расчета норм времени и их расчет;

определение разряда работ и профессии исполнителей;

9) расчет точности, производительности  и экономической эффективности  вариантов типовых технологических  процессов с выбором оптимального варианта;

1О) оформление документации на  типовой технологический процесс  сварки, согласование ее с заинтересованными  службами и утверждение.

 

        На предприятии должны быть компьютерные информационно-поисковые системы для поиска ранее разработанных аналогичных технологических процессов и отдельных технологических операций.

 

       Всю информацию вводят в компьютер в кодированном виде. При разработке технологического процесса анализируют технологичность сварных изделий и конструкций. Количественная оценка технологичности основывается на системе показателей, включающей в себя:

-базовые показатели технологичности, устанавливаемые в техническом задании на проектирование изделия;

П-оказатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;

уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

 

 

    Требования к изделию определяют, каким видом технологичности должна обладать конструкция: производственным, эксплуатационным или и тем и другим, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

 

      В зависимости от вида изделия (сборочная единица, комплекс, комплект или деталь) из групп выбирают те показатели, которые могут характеризовать технологичность данного вида изделия.

 

     Знание объема выпуска позволяет выбирать показатели, характеризующие расходы или затраты и имеющие наибольшую значимость при данном объеме выпуска.

      Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

    В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический.

 

      К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).

 

   К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.).

 

    К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.).

 

      Свариваемость – свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

 

     Контактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и осадкой разогретых заготовок. Характерная особенность этих процессов – пластическая деформация, в ходе которой формируется сварное соединение. Место соединения разогревается проходящим по металлу электрическим током, причем максимальное количество теплоты выделяется в месте сварочного контакта. На поверхности свариваемого металла имеются пленки оксидов и загрязнения с малой электропроводимостью, которые также увеличивают электросопротивление контакта. В результате в точках контакта металл нагревается до термопластического состояния или до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет полное сближение до межатомных расстояний, т. е. Сварка поверхностей. Контактную сварку классифицируют по типу сварного соединения, определяющего вид сварочной машины, и по роду тока, питающего сварочный трансформатор. По типу сварного соединения различают сварку стыковую, точечную, шовную.

 

       Стыковая сварка – разновидность контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения. Свариваемые заготовки закрепляют в зажимах стыковой машины. Зажим 1 установлен на подвижной плите, перемещающийся в направляющих, зажим 2 укреплен на неподвижной плите. Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети через включающее устройство. Плиты перемещаются, и заготовки сжимаются под действием усилия, развиваемого механизмом осадки. Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют – сваркой оплавлением. Сварка оплавлением имеет преимущества перед сваркой сопротивлением. В процессе оплавления выравниваются все неровности стыка, а оксиды и загрязнения удаляются, поэтому не требуются особой подготовки места соединения. Можно сваривать заготовки с сечением, разнородные металлы (быстрорежущую и углеродистую стали, медь и алюминий и т.д.). Наиболее распространенными изделиями, изготовляемые стыковой сваркой, служат элементы трубчатых конструкций, колеса и кольца, инструмент, рельсы, железобетонная арматура.

 

    Точечная сварка – разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При точечной сварке заготовки собирают внахлестку и зажимают между электродами, подводящими ток к месту сварки. Соприкасающиеся с медным электродами поверхности свариваемых заготовок нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжается до пластического состояния внешних слоев и до расплавления внутренних слоев. Затем выключают ток и снимают давление. В результате образуется литая сварная точка. Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней.

 

    Многоточечная контактная сварка – разновидность контактной сварки, когда за один цикл свариваются несколько точек. Многоточечную сварку выполняют по принципу односторонней точечной сварки. Многоточечные машины могут иметь от одной пары до 100 пар электродов, соответственно сваривать 2 –200 точек одновременно. Многоточечной сваркой сваривают одновременно и последовательно. В первом случае все электроды сразу прижимают к изделию, что обеспечивает меньшее коробление и большую точность сборки. Ток распределяется между прижатыми электродами специальным токораспределителем, включающим электроды попарно. Во втором случае пары электродов опускают поочередно или одновременно, а ток подключают поочередно к каждой паре электродов от сварочного трансформатора. Многоточечную сварку применяют в основном в массовом производстве, где требуется большое число сварных точек на заготовке.

 

      Шовная сварка – разновидность контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовки образуется прочное и плотное соединение. Электроды выполняют в виде плоских роликов, между которыми пропускают свариваемые заготовки. В процессе шовной сварки листовые заготовки соединяют внахлестку, зажимают между электродами и пропускают ток. При движении роликов по заготовкам образуются перекрывающие друг друга сварные точки, в результате чего получается сплошной геометрически шов. Шовную точку, так же как и точечную, можно выполнить при двусторонней и одностороннем расположениях электродов. Шовную сварку применяют в массовом производстве при изготовлении различных сосудов. Толщина свариваемых листов составляет 0,3 – 3 мм. Шовной сваркой выполняют те же типы сварных соединений, что и точечной, но используют для получения герметичного шва.

 

     Дефекты в соединениях бывают двух типов: внешние и внутренние. В сварных соединениях к внешним дефектам относят наплывы подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры.

    К внутренним относятся скрытые трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения и др.

     В паяных соединениях внешними дефектами являются наплывы и натеки припоя, неполное заполнение шва припоем; внутренними – поры, включения флюса, трещины и др. Качество сварных и паяных соединений обеспечивают предварительным контролем материалов и заготовок, текущим контролем за процессом сварки и пайки и приемочным контролем готовых сварных или паяных соединений. В зависимости от нарушения целостности сварного соединения при контроле различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.

 

 

1.2. Описание деятельности электросварщика ручной сварки

 

Ручная сварка на любом виде производства очень важна, потому, потенциальный работодатель всегда к должностному лицу предъявляет особые требования. Стоит также отметить, что электросварщик ручной сварки, работа которого имеет скрытую и потенциальную опасность для здоровья специалиста, должен наизусть знать свою должностную инструкцию, а также должен четко придерживаться правил техники безопасности на производстве в рабочее время, и знать охрану труда.

Удостоверение электросварщика играет в деятельности специалиста не самую последнюю роль. Без специального профессионального документа, специалист не имеет допуск к своему рабочему месту, и не может выполнять свои обязанности. Для того чтобы получить удостоверение электросварщика, необходимо пройти в обязательном порядке аттестацию, которая и проверит уровень его квалификации.

Должностная инструкция напоминает справочник электросварщика ручной сварки, которая четко описывает все существующие правила для специалиста. Действующей инструкцией четко определяются все функциональные полномочия специалиста, его обязанности и права. Электросварщик также несет определенную ответственность за некачественное выполнение работы. Стоит отметить, что на должность может назначаться только то лицо, которое на момент приема имеет среднее образование, и прошло специальную подготовку по своей специальности. Кроме того, специалист должен иметь на руках и удостоверение электросварщика.

Каждый специалист должен обязательно обладать соответствующим набором знаний. К примеру, он должен хорошо разбираться в устройстве машин, а также тех аппаратов, которые непосредственно и предназначены для ручной сварки. Ответственность на специалиста ложиться действительно большая, ведь ему приходиться полностью отвечать за исправность всех используемых приборов и оборудования.

Ручная дуговая сварка применяется при монтаже металлоконструкций и трубопроводов, где преобладают короткие швы и трудно применить сварочные автоматы и полуавтоматы, а также в производстве, где изделия редко повторяются и где, как правило, механизация с автоматизацией себя не оправдывают. Сущность процесса сварки заключается в том, что электрическая дуга нагревает до расплавления кромки свариваемого металла и электрод. Этот расплавленный металл после охлаждения и образует шов.