Технологический процесс выполняемый сборщиком корпусов морских судов

Содержание

Технологический процесс выполняемый сборщиком корпусов морских судов (КМС) - сборка металлических конструкций морских судов, постановка электроприхваток, ручная электросварка металлических конструкций.

Сварка - технологический процесс соединения твердых металлов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. Сваркой получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы сварки можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава. На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей  сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.

Термический класс сварки металлов, который включает в себя дуговую сварку, электрошлаковую сварку, электроннолучевую сварку и термитную сварку. Рассмотрим первые два вида сварки (дуговую и электрошлаковую), и основные сведения и приемы работ при производстве термитной и электронно-лучевой сварки.

Дуговая сварка представляет собой  сварку плавлением, где нагрев осуществляется электрической дугой. Как разновидность дуговой сварки появилась плазменная сварка, главной особенностью которой является не обычная, а сжатая электрическая дуга.

Электрошлаковая сварка - это тоже сварка плавлением, но для нагрева металла используется теплота, которую даст электрический ток, проходящий через расплавленный электропроводный шлак.

Электронно-лучевая сварка использует энергию электронного луча, который бомбардирует зону сварки направленным электронным потоком.

Термитная сварка использует теплоту, которую выделяет сжигаемый  термит-порошок, представляющий из себя смесь оксида железа и алюминия.

По степени механизации, перечисленные четыре вида можно подразделить на ручную сварку, механизированную и автоматическую. Для ручной дуговой сварки применяют стержни сварочной проволоки, на которые наносится покрытие - вещество для усиления процесса ионизации. В состав такого покрытия входят:                                                      

- шлакообразующие компоненты, представляющие собой руды (титановые и марганцевые) и различные минералы (полевой шпат, гранит, кремнозем, плавиковый шпат);

  - газообразующие- неорганические (мрамор СаСО₃, мащезит MgCO₃ и др.);

          - органические (крахмал, древесная мука и т. п.) вещества;

- легирующие элементы и элементы-раскислители - кремний, марганец, титан и другие, а также сплавы этих элементов с железом, алюминий как раскислитель вводится в покрытие в виде порошка-пудры;

- связующие компоненты - водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом;

- формовочные добавки - вещества, придающие покрытию лучшие пластические свойства (бетонит, каолин, декстрин, слюда и др.).

Для устойчивого горения  дуги в покрытие вводят вещества, содержащие элементы с низким потенциалом ионизации (соли щелочных металлов, калиевое и  натриевое жидкое стекло и др.).  С целью повышения производительности сварки в покрытие добавляют железный порошок, содержание которого может составлять до 60 % массы покрытия.

Все электроды для  ручной сварки можно разделить на следующие группы:

В - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - 49 типов;

Л - для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60р МПа - пять типов (Э70,Э85,Э100, Э125, Э150);

Т - для сварки легированных теплоустойчивых сталей - девять типов;

У - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву;

Н - для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - 44 типа.

Цифры в обозначениях типов электродов для сварки конструкционных  сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва.

Рабочее место сварщика может быть как стационарным, так и мобильным. Но в любом случае у сварщика должны быть в наличии: источник электропитания, сварочный трансформатор, сварочные провода, держатель электрода, защитный щиток для лица, плотная (брезентовая) защитная одежда, оградительные щиты, средства пожаротушения, необходимые инструменты, асбестовый лист для настилки в месте сварки. Если речь идет о комнате (кабине) сварщика, то стены в ней должны быть окрашены в светло-серый цвет, который поглощает ультрафиолетовые лучи. Комната (кабина) должна быть хорошо освещена, т.е. иметь общее освещение при газоразрядных лампах, и иметь местную вентиляцию. Пол должен быть обязательно огнестойким, т.е. выложенным из кирпича, цемента, бетона. Высота рабочего стола сварщика - в пределах 0,6-0,7 м, материал -толстый листовой металл. Для защиты глаз и лица сварщика используются щитки или маски из фибры или спецфанеры. Защиту от вредных излучений при сварке хорошо обеспечивают светофильтры темно-зеленого цвета (типа С). Для различных режимов сварки используются различные классы светофильтров типа С. Это определяется инструкциями, прилагаемыми к светофильтрам.

Энергообеспечение дуговой  сварки

Сварочная дуга в зависимости  от схемы подключения электродов и свариваемой детали в цепь может быть трех видов - трехфазная дуга, дуга прямого действия и дуга косвенного действия. Охарактеризуем вкратце каждый вид.

Трехфазная дуга предполагает подключение в трехфазную сеть двух электродов и непосредственно свариваемой детали.

Дуга прямого действия, когда дуга горит между электродом и изделием.

Дуга косвенного действия, когда дуга горит между двумя электродами, а свариваемое изделие не включено в электрическую цепь.

По роду тока различают  дуги, питаемые переменным и постоянным током. При применении постоянного тока различают сварку на прямой и обратной полярности. При прямой полярности электрод подключается к отрицательному полюсу и служит катодом, а изделие - к положительному полюсу и служит анодом. При обратной полярности электрод подключается к положительному полюсу и служит анодом, а изделие - к отрицательному и служит катодом. Свои особенности имеет сварка электрической дугой переменного тока. Дуга здесь менее стабильна по сравнению с дугой постоянного тока. Чтобы повысить стабилизацию, в сварочную цепь последовательно с дугой подключается индуктивное сопротивление. Последовательное включение; в сварочную цепь катушек со стальным сердечником (дросселей) позволяет вести сварочные работы металлическими электродами на переменном токе при напряжении сварочного трансформатора 60 В.

1.1 Вредные факторы, воздействующие на сборщика КМС

1.1.1 Температура воздуха

В процессе труда в  производственном помещении работник находится под влиянием определенных метеорологических условий, или  микроклимата - климата внутренней среды этих помещений. В совокупности оценки этих условий сварщик работает в нагревающем микроклимате - сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины ( > 0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота ( > 30 %) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Влияние температуры  окружающего воздуха на человеческий организм связано в первую очередь с сужением или расширением кровеносных сосудов кожи. Под действием низких температур воздуха кровеносные сосуды кожи сужаются, в результате чего замедляется поток крови к поверхности тела и снижается теплоотдача от поверхности тела за счет конвекции и излучения. При высоких температурах окружающего воздуха наблюдается обратная картина: за счет расширения кровеносных сосудов кожи и увеличения притока крови существенно увеличивается теплоотдача в окружающую среду.

Температура при тепловом ударе Т_чел = + 41,5 ⁰С.

При охлаждении Т = - 25 ⁰С наступает смерть.

ТНС-индекс эмпирический интегральный показатель, выраженный в градусах Цельсия, отражающий сочетанное влияние температуры воздуха, скорость его движения, влажности и теплового облучения на теплообмен человека с окружающей средой.  

1.1.2 Влажность воздуха

 Относительная влажность воздуха представляет собой отношение фактического количества паров воды в воздухе при данной температуре D (г/м³) к количеству водяного пара, насыщающего воздух при этой температуре, D₀ (г/м³):

=(D / D₀) 100 % (процентное содержание в воздухе паров воды).

Повышенная влажность (φ > 85 %) затрудняет теплообмен между организмом человека и внешней средой вследствие уменьшения испарения влаги с поверхности кожи, а низкая влажность (φ < 20 %) приводит к пересыханию слизистых оболочек дыхательных путей.

Оптимальная относительная  влажность φ_опт = 40 – 60 %.

Минимальная допустимая относительная влажность φ_мин = 30 % (в сушильных цехах, в помещениях с печами).

Максимальная допустимая относительная влажность φ_опт = 75 %.

1.1.3 Скорость движения воздуха

Движение воздуха в  производственном помещении улучшает теплообмен между телом человека и внешней средой, но излишняя скорость движения воздуха (сквозняки) повышает вероятность возникновения простудных заболеваний.

Оптимальная скорость движения воздуха в рабочей зоне V_опт = 0,1 м/с.

Допустимая скорость движения воздуха V_доп = 0,5 м/с.

Температура, относительная влажность  и скорость движения воздуха в  рабочей зоне можно регулировать. И именно эти параметры нормируются.

Постоянное отклонение от нормальных параметров микроклимата приводит к перегреву или переохлаждению человеческого организма и связанным с ними негативным последствиям при перегреве - к обильному потоотделению, учащению пульса и дыхания, резкой слабости, головокружению, появлению судорог, а в тяжелых случаях - возникновению теплового удара. При переохлаждении возникают простудные заболевания, хронические воспаления суставов, мышц и др.

1.1.4 Шум

Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми:

- Нижней - порог слышимости.

- Верхней – порог  болевого ощущения.

Самые низкие значения порогов  лежат в диапазоне 1-5 кГц. Болевым порогом принято считать звук с уровнем 140 дБ.

    Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

В биологическом отношении  шум является заметным стрессовым фактором, способным вызвать срыв приспособительных реакции.

Индивидуальная чувствительность к шуму составляет 4 - 17 %.  Женский и детский организмы особенно чувствительны к шуму. Высокая индивидуальная чувствительность может быть одной из причин повышенной утомляемости  и развития различных неврозов.

Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям.

Шум с уровнем звукового  давления до 30 - 35 дБ привычен  для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40 - 70 дБ в условиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия, и при длительном действии может быть причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (более 140 дБ) может произойти разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.    

1.1.5 Вибрация общая, локальная

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на:

- общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего  или стоящего человека.

- локальную, передающуюся через руки человека.

Вибрация относится  к факторам, обладающим высокой биологической  активностью. Выраженность ответных реакций обуславливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы.

Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний.

При действии на организм общей вибрации страдает, в первую очередь, нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного аппарата.

Бич современного производства, особенно машиностроения - локальная  вибрация. Локальной вибрацией подвергаются люди, работающих с ручным механическим инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжения конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и косные ткани, вызывают снижения кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформацию и уменьшение подвижности суставов. Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни (ВБ), которая включена в список профессиональных заболеваний.  

1.1.6 Освещение искусственное, естественное

Производственное освещение  неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека. При правильно организованном  освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Производительность труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от освещения.

Различают следующие  виды производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное.

Естественное освещение  осуществляется прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняется в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы за счет прямого и отраженного  света неба. С физической точки зрения естественное освещение наиболее благоприятно для человека.

Искусственное освещение  осуществляется электрическими лампами  или прожекторами.  Оно может  быть общим, местным или комбинированным.

Коэффициент пульсации  освещенности (Кп) - это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока. Для газоразрядных ламп Кп = 25 – 65 %, для обычных ламп накаливания Кп = 7 %

1.1.7 Тяжесть трудового  процесса

Все категории выполняемых  работ подразделяются на:

1. Легкие работы (энергозатраты до 174 Вт, без особых физических затрат):

1а - до 139 Вт, работы выполняются сидя;

1б - 140 - 174 Вт, работа при ходьбе или стоя (работа контролеров, в процессах точного приборостроения, конторские работы и др.).

2. Работы средней тяжести (энергозатраты до 175 - 290 Вт):

2а - 175 - 232 Вт, работы, выполняемые стоя с ходьбой,

2б - 233 - 290 Вт, работы, связанные с ходьбой с переноской тяжести до 10 кг (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.).

3. Тяжелые работы (энергозатраты более 290 Вт). Постоянная ходьба. Неудобная рабочая поза. Переноска тяжести более 10 кг (в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и др.).

Исходя из выше изложенного  работа  сварщика  относится к  категории  работ 2 (б).

2. 1 Средства измерения опасных и вредных факторов

Параметры микроклимата в производственных помещениях контролируются различными контрольно-измерительными приборами. Для измерения температуры воздуха в производственных помещениях применяют ртутные (для измерения температуры выше 0 ⁰С) и спиртовые (для измерения температуры ниже 0 ⁰С) термометры. Если требуется постоянная регистрация изменения температуры во времени, используют приборы, называемые термографами. Например, отечественный прибор – термограф типа М-16 - регистрирует изменение температуры за определенный период (сутки или неделю).

Для измерения относительной влажности воздуха используются приборы, называемые психрометрами и гигрометрами, а для регистрации изменения этого параметра во времени служит гигрограф.

Простейший психрометр - это устройство, которое состоит из сухого и влажного термометров. У влажного термометра резервуар обернут гигроскопической тканью, конец которой опущен в стаканчик с дистиллированной водой. Сухой термометр показывает температуру воздуха в производственном помещении, а влажный - более низкую температуру, так как испаряющаяся с поверхности влажной ткани вода отнимает тепло у резервуара термометра. Существуют специальные переводные психрометрические таблицы, позволяющие по температурам сухого и влажного термометров определять относительную влажность воздуха в помещении.

Аспирационные психрометры, например МВ-4М или М-34, могут быть использованы для одновременного измерения  в помещении температуры воздуха и относительной влажности.

Гигрографы записывают изменения величины относительной  влажности как функцию времени. Примером такого гигрографа может служить прибор типа М-21, который осуществляет суточную или недельную запись регистрируемого

параметра.

Скорость движения воздуха  в производственном помещении измеряется приборами – анемометрами.

Работа крыльчатого  анемометра основана на изменении скорости вращения специального колеса, оснащенного алюминиевыми крыльями, расположенными под углом 45⁰ к плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса. Ось колеса соединена со счетчиком оборотов. При изменении скорости воздушного потока изменяется и скорость вращения колеса, т. е. увеличивается (уменьшается) число оборотов за определенный промежуток времени. По этой информации можно определить скорость воздушного потока.

Крыльчатые анемометры рекомендуется применять для  измерения скорости воздушного потока в интервале 0,4 - 10 м/с, при скоростях 1 - 35 м/с применяются чашечные анемометры, в которых крылья заменены чашечками. Примером крыльчатого анемометра служит прибор АСО-3 тип Б, чашечного – тип МС-13.

Существуют и другие приборы для измерения скорости движения воздуха: шаровые или цилиндрические кататермометры и термоанемометры.

Для измерения освещенности в производственных помещениях применяют  приборы, называемые люксометрами. В  отечественной практике наиболее часто применяют люксометры марок Ю-16, Ю-116, Ю-117. Эти приборы измеряют фототок, возникающий в цепи селенового фотоэлемента и соединенного с ним измерительного прибора под влиянием падающего на чувствительный слой светового потока. Чем больше световой поток, тем сильнее отклоняется стрелка прибора от нулевой точки. Прибор градуирован в люксах.

 Основным прибором  для измерения шума является  шумомер. В шумомере звук, воспринимаемый  микрофоном, преобразуется в электрические  колебания, которые усиливаются и затем, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируются стрелочным прибором. Диапазон измеряемых суммарных уровней шума обычно составляет 30-130 дБ при частотных границах 20-16000 Гц.

Для того чтобы измерить уровень интенсивности и спектральный состав шума, наибольшее распространение в практической работе получили отечественные шумомеры типа «Шум-1», «ИШВ-1», «Измеритель шума и вибрации ВШВ-003». Рассмотрим основные характеристики шумомеров на примере «ВШВ-003».

Прибор «ВШВ-003» предназначен для измерения шума и частотного анализа его параметров, а также вибрации. Прибор массой 4,5 кг работает от сети переменного тока напряжением 220 В или пяти элементов 373 и поэтому может быть использован как в лабораторных, так и в производственных и полевых условиях при температуре воздуха от - 10 до + 50 ^оС.

С помощью измерителя шума и вибрации «ВШВ-003» измеряют шум с частотой от 10 до 20000 Гц в  пределах до 140 дБ.

Прибор имеет встроенные фильтры со среднегеометрическими  частотами 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. «ВШВ-003» работает по принципу преобразования звуковых и механических колебаний в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются и измеряются.

Широкое распространение  получила акустическая аппаратура фирмы RFT (ГДР).

Из других зарубежных приборов хорошие характеристики имеют  акустические комплекты фирмы «Брюль и Къер» (Дания). В частности, для измерения эквивалентных уровней звука находят применение интегрирующие шумомеры или статистические анализаторы этих фирм.

Нормативно-правовые документы, в  которых указываются требования безопасности при воздействии определенных факторов производственной среды:

1. Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда.
2. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

3. ГОСТ 12.1.012-90. «Вибрационная безопасность. Общие требования. Гос. Комитет СССР по управлению качеством продукции и стандарт».
4. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. «Шум на рабочих местах, в помещениях                                            общественных зданий и на территории жилой застройки».
5. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. «Производственная вибрация. Вибрация помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы».

6  СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату рабочей зоны».

7 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

8 Трудовой кодекс Российской Федерации 2007 год.

Варианты фактического состояния условий труда на рабочем  месте сборщика КМС сведём в таблицу 3.1

Таблица 3.1 - Варианты фактического состояния условий труда на рабочих местах