Сучасні інженерно технічні засоби безпеки

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
1. Класифікація інженерно-технічних засобів безпеки процесів, технологій та виробничої санітарії
1.1 Основні та допоміжні фонди охорони праці
1.2 Сучасні інженерно-технічні засоби безпеки
2. Очищення газів, що відходять при карбонаціі полімерних матеріалів
2.1 Технологічний процес переробки волокна
2.2 Методики аналізів продуктів деструкції волокна
Список літератури

1. Класифікація інженерно-технічних засобів безпеки процесів, технологій та виробничої санітарії
1.1 Основні та допоміжні фонди охорони праці
Для підвищення безпеки процесів і технологій застосовуються різні інженерно-технічні засоби захисту від шкідливих факторів.
До інженерно-технічних засобів захисту, які забезпечують безпечну (безаварійну) експлуатацію машин і механізмів металургійного обладнання та дослідницької аналітичної апаратури, відносять, зокрема, керуючі автоматизовані системи, що виключають частково або повністю пряма участь людини у виробничому процесі.
Елементні схеми таких систем передбачають наявність автоматичних підсистем захисту оператора і автоматичне відключення машин і механізмів при порушенні режимів технології або оптимальних параметрів роботи дослідницької установки.
Ці системи знайшли широке застосування на підприємствах ядерного паливного циклу при гідрометалургійної переробки уранової руди з подальшим отриманням діоксиду урану, па розділових заводах, де реалізуються технології збагачення урану нуклідом 235 U, у виробництві тепловиділяючих елементів, а також на радіохімічних заводах з переробки відпрацьованого ядерного палива.
При виробництві металопродукції і в роботах дослідного циклу широко застосовують такі технічні засоби, безпеки, як, наприклад, огородження різних конструктивних виконань, передбачають наявність блокування та автоматичної сигналізації, механізацію виробничих процесів, дистанційне керування процесами, застосування роботів техніки, систем контролю надійності устаткування, що експлуатується, вентиляційних пристроїв і ін
Перераховані кошти інженерної безпеки відносяться до основних фондів.
У виробничій практиці застосовують також різноманітні технічні засоби індивідуального захисту від небезпечних чи шкідливих виробничих факторів, пристосування, знаки безпеки або знаки, що попереджають про наявність небезпеки. Ці та інші технічні засоби, що відповідають вимогам другого розглянутої групи засобів захисту, відносять до допоміжних фондів охорони праці. Згадана класифікація інженерних засобів захисту, які можуть бути віднесені до основних або допоміжних фондів охорони праці, заснована на тому, що всі інженерно-технічні засоби безпеки експлуатації машин, механізмів і поопераційного управління технологічними або дослідними процесами практично завжди є складовою частиною (елементами) технологічного або дослідницького обладнання та враховані в основних виробничих фондах підприємства.
1.2 Сучасні інженерно-технічні засоби безпеки
Класифікацією передбачено віднесення до основних фондів охорони праці та основних інженерних засобів виробничої санітарії таких, як установки кондиціонування повітря, вентиляційні пристрої, стаціонарні пристрої для боротьби з шумом і вібрацією, засоби захисту від надмірного тепла.
Створення нових технологій передбачає застосування високоефективних машин і механізмів, що містять конструктивні елементи, які забезпечують безпечні умови їх обслуговування інженерно-технічним персоналом. У ряді інструкцій га-кі технічні засоби безпеки виділяються з обладнання, так як уявляють периферійні пристрої, що забезпечують безпечну експлуатацію основного устаткування. До таких периферійних пристроїв слід віднести огороджувальні пристрої, блокувальні огородження небезпечних зон і сигналізацію.
Огороджувальні пристрої з урахуванням їх конструктивних особливостей поділяють на нерухомі (стаціонарні) і рухомі (регульовані).
Стаціонарні огороджувальні пристрої мають постійні геометричні параметри і жорстко з'єднані з основним технічним обладнанням. Їх застосовують для огородження небезпечних зон технологічних ліній прокатних станів, дискових алмазних пил, трансмісій, розмельного устаткування, зон прямого лазерного випромінювання, високовольтного прискорювача електронів та іншого обладнання різного призначення.
До стаціонарних огороджувальних пристроїв відносять сітчасті конструкції, що перешкоджають випадковому дотику опера-юра до струмоведучих частин електротехнічного обладнання. При виконанні з металу таке огороджувальні пристрої заземлюється. Допустима відстань сітчастого огороджуючого пристрою від поверхні струмоведучих частин установки повинна бути не менш 10 см . Для суцільних знімних огорож відстань від струмоведучих частин установки до поверхні суцільного огорожі повинно бути не менш 40 мм .
На відміну від стаціонарних, в конструктивному виконанні рухливих огороджувальних пристроїв передбачають можливість зміни їх положення на ділянці технологічного або дослідницького обладнання. Рухливі огороджувальні пристрої можуть працювати в механічному або автоматичному режимі. При виготовленні сітчастих огороджувальних пристроїв застосовують металеві сітки з шириною сторони чарунки у світлі, величина якої визначається вимогами безпечної експлуатації обладнання.
Блокувальне огородження може представляти собою сітчасту конструкцію, яка виключає дії оператора в небезпечній зоні технологічного устрою й у випадку визначення оператора в небезпечній зоні автоматично вимикати систему енергетичного забезпечення технологічного устрою. Одним з елементів блокувального огорожі є, як правило, фотоелементом захисна блокування.
Принцип дії фотоелементом захисного блокувального пристрою заснований на використанні слабкострумових систем, наприклад сурм'яно-цезієвого фотоелемента, що працює в парі з вихідним контактним реле.
Крім фотоелементом, широко застосовуються блокувальні пристрої, принцип дії яких заснований на використанні датчиків тиску. Зокрема, такі блокувальні пристрої застосовують для високотемпературних електровакуумних печей та деяких інших електровакуумних нагрівальних пристроїв.
Безаварійна робота високотемпературних електровакуумних печей забезпечується і високоефективної системою охолодження корпусу печі, в якому розташований нагрівач.
Максимальна температура нагрівача в стаціонарних умовах експлуатації такій печі може досягати 2770 К.
У цих умовах необхідна безаварійна робота системи водяного охолодження корпусу печі, токоподвода, що контактують з елементами конструкцій нагрівального пристрою.
Поряд з інженерно-технічними пристроями, що забезпечують безпечну, безаварійну роботу технологічних та дослідних установок, при веденні технологічних процесів широко використовується сигналізація різного призначення.
Оперативна сигналізація - Невід'ємна частина системи автоматичного управління технологічними процесами, забезпечує постійний контроль параметрів технологічного процесу: температури, тиску, концентрації відповідних компонентів і суміші газів і ін Інформативними датчиками в таких системах можуть бути електровимірювальні прилади, витратоміри, газоаналізатори, манометри.
Попереджувальна сигналізація сповіщає оператора про можливості відхилення параметрів процесу від оптимальних, про небезпеку або її виникненні. Як запобіжний сигналізації використовують світлові і звукові сигнали, що діють від датчиків, що реєструють параметри технологічних процесів, а також плакати, що містять технічну інформацію або рекомендації організаційного характеру.
Розпізнавальний сигналізація призначена для визначення оператором небезпечних зон, частин машин і механізмів. Для позначення небезпечних зон фарбують їх або частини машин і механізмів у різні кольори. Відповідно до ГОСТ 15548-70, в червоний колір фарбують зони явної небезпеки, в жовтий - небезпечні зони, де можливі небезпечні ситуації, в зелений - безпечні ділянки зон обслуговування технологічних пристроїв.
Сучасний рівень технічної оснащеності процесів і технологій заснованих на застосуванні високоефективних електровакуумних систем, кріогенної техніки, а також техніки високих тисків і температур, а також нових технологій, конструкційних функціональних та інших матеріалів ставить за мету забезпечення безпеки процесів і технологій за допомогою широкого застосування інженерно-технічних засобів захисту від потенційно небезпечних або шкідливих виробничих факторів.

2. Очищення газів, що відходять при карбонаціі полімерних матеріалів
2.1 Технологічний процес переробки волокна
У промисловому виробництві основна причина утворення шкідливих речовин - технологічні процеси, пов'язані з переробкою вихідної сировини. Створювані при цьому шкідливі речовини виділяються разом з газами, що відходять в атмосферу, забруднюючи її пилоподібними відходами та токсичними сполуками. Для зниження шкідливих органічних, пиловидних та інших компонентів газів, що відходять в промисловості застосовують різні методи їх очищення, вибір яких визначається складом і концентрацією газів.
У процесі отримання (термообробки) ПАН-волокон на стадії окислення в навколишнє середовище виділяються токсичні речовини - аміак і синильна кислота.
На стадії високотемпературної обробки (карбонізація і графітизація) летючими продуктами термічного розпаду є: водень, вуглеводні, оксиди вуглецю, аміак, ціанід водню.
Вуглецеве волокно (ВВ) отримують у дві стадії: низькотемпературним окисленням вихідного волокна з наступною високотемпературною обробкою при карбонізації та графітації.
Агрегат для отримання УВ складається з прохідної електропечі для окислення і карбонізації волокна, з'єднаної з високотемпературної піччю для графітації волокна.
Через щілинну робочу камеру обох печей простягається транспортерна стрічка з графітований вуглецевої тканини, на яку прикріплюється волокно і транспортується вздовж робочого об'єму печі із швидкістю 0,2 м / хв. У піч карбонізації під транспортерну стрічку вдувається атмосферне повітря 20 м 3 / ч. Протягом 15 хв матеріал проходить стадії окислення і карбонізації, при цьому температура по агрегату СКГ змінюється від 30 до 330 ° С.
Карбонізованное волокно через герметичну шлюзкамеру надходить у піч графітизації, де в середовищі азоту оброблюваний матеріал нагрівається до 2200 ° С.
Готове волокно знімають з транспортерної стрічки і змотують в рулон.
Відходять гази агрегату СКГ відсмоктуються в приймальний патрубок витяжної вентиляції, розміщений на виході з печі карбонізації, і по газоходу направляються в топку допалу, де при 800 С С в умовах надлишку кисню повітря здійснюється термічне знешкодження шкідливих органічних домішок до діоксиду вуглецю і води (пари) . Очищені гази через ежектор після розбавлення повітрям направляються у вихлопну трубу. На охолоджених ділянках газоходу перед топкою допалу спостерігається інтенсивне осадження смолистих речовин, які частково збираються в смолосборніке.

Рис. 1. - Схема установки для очищення відхідних газів при обробці волокна: 1 - вентиль, 2 - реометр, 3 - реактор, 4 - навішування, 5 - фільтр із скловати, 6 - термопара з милливольтметром, 7 - регулятор обігріву, 8 - водяний аспіратор.
На практиці це відбувається таким чином. На установці (рис. 1) оброблюваної навішування волокна перевіряється герметичність системи, за каліброваною реометре 2 встановлюється необхідна витрата повітря. Потім включається електрообігрів 7 реактора 3 і температура за 15 хв підвищується до 320 ° С.
Гази в процесі термообробки волокна при температурах t <350 ° С відбирають газовими піпетками 8 з інтервалами 5 хв.
За час процесу (15 хв) у порожньому аспіратор збирають весь склад летких продуктів, що виділилися під час термообробки волокна. Обсяг газових піпеток становить зазвичай 0,3 л .
Після закінчення досвіду вентиль 1 закривають, реактор вистигає до кімнатних температур. Потім з реактора вивантажують навішування 4 і фільтр із скловати 5 із адсорбованими на ньому смолистими летючими сполуками, які зважують і визначають спад ваги (УВ) або приріст на фільтрах з скловати за рахунок адсорбції на поверхні фільтра смолистих сполук.
2.2 Методики аналізів продуктів деструкції волокна
При вивченні складу продуктів термоокислювальної деструкції волокна, обстеженні реальних газових викидів від агрегату СКГ і загазованості робочих місць в зоні розташування агрегату СКГ можуть бути використані ваговій, хімічний фотоколориметричний і хроматографічний методи аналізу газоподібних і смолистих речовин.
Методики вагового та хімічного аналізу
Ваговий метод аналізу застосовується при визначенні смолистих речовин і кількості вологи, що уловлюються фільтром з скловати і ін фільтр розміщується в газоході після реакційної зони установки і фіксується.
Ціанід водню виявляють хімічним методом, заснованим на реакції ціан-іонів з хлораміном Т і утворенням забарвленого комплексу з піридином і барбітурової кислотою, і аналізують фотоколориметричним методом.
Визначення акрилонітрилу засноване на його взаємодії з бромом і наступним фотометрірованія забарвленого комплексу з бензидин-піридинових реактивом.
Фотометричне визначення аміаку заснована на утворенні забарвленого в жовто-бурий колір сполуки при взаємодії аміаку з реактивом Несслера.
Методики газохроматографического аналізу
Визначення аліфатичних вуглеводнів C 1-C 3, водню, кисню, азоту і оксидів вуглецю проводять методом газорідинної хроматографії (ГЖХ).
Метод ГЖХ дозволяє кількісно і якісно ідентифікувати велику групу сполук з однієї газової проби.
Аліфатичні вуглеводні З 1-Сз виявляють на хроматографі ЛХМ-8 методом газоадсорбціонной хроматографії з детектором по іонізації у полум'ї водню на колонці довжиною 1 м і діаметром 3 мм з адсорбентом "порапак" при наступних умовах хроматографування:
· Температура термостата колонки 80 ° С,
· Температура випарника 130 ° С,
· Швидкість газу-носія 50 мл / хв,
· Обсяг введеної проби 1-2 мл.
Хроматографічний аналіз нітрильних з'єднань проводять також на приладі ЛХМ-80. За аналогічних умов хроматографування методом ГЖХ з використанням колонки, заповненої сілікохромом-120 з рідкою фазою 1, 2, 3-ціанетоксіпро-паном в кількості 30%.
Вміст водню та оксиду вуглецю можна визначати на переносному хроматографі "газохром-3101" методом газоадсорбціонной хроматографії на 1-й колонці, заповненій активованим вугіллям АГ-3 при кімнатній температурі і швидкості елюаціі газу-носія 80 мл / хв.
Діоксид вуглецю виявляють газоадсорбціонной хроматографією на приладі ЛХМ-8-МЦ з детектором по теплопровідності (катарометра) на колонці довжиною 1м внутрішнім діаметром 3 мм , Заповненої силікагелем марки КСК, за таких умов хроматографування:
• температура термостата колонок 50 ° С,
• струм ниток катарометра 150 мА,
• швидкість газу-носія (Не) 100 мл / хв.
Дослідження складу газових виділень при термообробці волокна
У результаті термообробки зразок піддається впливу різних факторів: від теплового розширення (20-70 ° С) і високоеластичних деформації (70-170 ° С), супроводжуваної втратою адсорбованої вологи, до складних хімічних перетворень (170-220 ° С) і циклізації (270 -320 ° С) з утворенням гексагональних вуглецевих шарів, що супроводжуються виділенням газоподібних і смолистих речовин.
На першому етапі вивчають залежність десорбції вологи з зразків волокна від температури і часу обробки.
Для дослідження наважку волокна в кількості 4 - 5 г поміщають в реактор. Швидкість надходження азоту в реактор постійна: 0,3 л / хв. Підйом температури в реакторі 40 ° С / хв.
При 120 ° С здійснюється 1-ч витримка зразка. За убутку маси зразка наважки при досягненні її сталості визначають кількість,% (за масою), сорбированной волокном вологи. Зазвичай воно <5%.
При вивченні динаміки виділення газоподібних і смолистих речовин, провівши термоокислювальну деструкцію, наважку волокна поміщають в реактор, що продувається повітрям зі швидкістю 0,3 л / хв.
Підйом температури в реакторі відповідає її підйому по зонах СКГ.
Кількісний вміст смолистих речовин при дослідженні динаміки виділення визначають ваговим методом.
Для дослідження динаміки виділення газоподібних продуктів відбирають газові проби в поглиначі Петрі, заповнені поглинальної сумішшю.
Проводиться безперервний відбір газової фази з поділом всього газового обсягу на фракції, відповідні тимчасовим інтервалам підйому температури в зоні нагріву зразка. Зміст нітрилів на порядок перевищує кількість ціаніду водню та аміаку.
У нітрильних з'єднаннях хроматотрафіческі ідентифіковані нітрілакріловая кислота, ацетонітрил, пропіонітріл, бутіронітріл, вінілацетонітріл. Хроматограмма газової суміші показує вміст ацетонітрилу 3,4 г / м 3 в газової суміші та бутіронітріла в концентрації <0,6 г / м 3 в три рази нижче ГДК.
У газовій фазі присутня також велика група вуглеводнів C 1-C 3. Їх кількісне зміст представлено у таблиці 1, з якої випливає, що протягом всього періоду обробки волокна концентрація вуглеводнів змінюється в залежності від температури обробки і максимум виділень відповідає 230-280 ° С. Вуглеводні є основними продуктами, що містяться в газовій фазі, після нітрилів.
Таблиця 1. Концентрація сполук, які виділяються при карбонізації волокна, в залежності від температури обробки (витрата повітря 0,3 л / хв)
Температурний інтервал, ° С
Концентрація, г / м 3
ціаніду водню
нітрилів
аміаку
ацетону
метану
З 2
Сз
20-230
0,0015
0,301
0,268
3,80
1,28
4,33
1,35
230-280
3,777
40,0
3,515
0,80
2,75
5,64
0,78
280-330
0,875
20,0
0,293
0,40
1,56
2,47
0,38
330-20
0,070
1,15
0,640
-
-
-
-
ГДК
3-10 -4
5-10 -4
2-10 -2
0,2
0,3
0,3
0,3
У таблиці 1 наведені основні компоненти та їх кількості, мг, виділені з 1 г обробленого волокна (зменшення маси зразка в процесі термообробки 55-58%): аміак 5, ацетон + ацетальдегід 5, водень 10, діоксид вуглецю 150, оксид вуглецю 140, вуглеводні C 1-Сз 10, ціанід водню 3, нітрили 55, сума смолистих 70, волога 100.
Відбір проводиться зазвичай при роботі агрегату СКГ у стаціонарному режимі. Згідно таблиці 2 при обробці волокна з більшою щільністю (650 г / м 3) в відведених газах спостерігається підвищення вмісту нітрилів і зменшення вмісту аміаку. Це відмінність даних аналізу може пояснюватися неоднаковою швидкістю протяжки волокна та його товщиною.
2. - Вміст шкідливих речовин у газоході від агрегату СКГ перед і після печі допалу
Місце відбору
проби
Концентрація, мг / м 3
ціаніду водню
нітрилів
аміаку
До печі дожиття
18,3
19
40
4,33
470
280
34,0
523,0
321,0
Після печі дожиття
5,04
6,75
9,0
73,8
25,2
34,2
Н / о
65,2
20,7
ГДК після розведення (ежект.)
0,56
0,75
1,0
8,2
2,8
3,8
Н / о
7,25
2,3
Н / о - не виявлено.
Ефективність знешкодження летючих продуктів у печі допалу може становити в середньому,%: ціаніду водню 72, нітрилів 89, аміаку 93.
Карбонизовані ПАН-волокно являє собою термо-окислене поліакрилонітрильні ПАН-волокно, що минув стадію обробки на повітрі при 250 ° С з наступною карбонізацією при 900-1000 ° С в струмі азоту.
В процесі окислення ПАН виділяються аміак і синильна кислота.
При карбонізації летючими продуктами термічного розпаду є водень, вуглеводні, оксиди вуглецю, аміак та ціанід водню.
При проведенні процесів, що розглядаються повинна бути передбачена відповідна очищення газів, ефективність якої повинна складати,%: смолистих речовин 99,9, нітрилів 92, ціаніду водню 97-99, аміаку 94-98.
В даний час проблема розробки нових способів очищення газів, що відходять в промисловості дуже важлива, тому що матеріальний збиток, який може бути нанесений навколишньому середовищу, якщо концентрація шкідливих речовин у повітрі перевищує ГДК, найімовірніше, непоправною.

Список літератури
1. Варенко А. Н., Костіков В. І. Хімічна екологія та інженерна безпека металургійних виробництв: Навчальний посібник. - М.: Інтернет Інжиніринг, 2000. - 382 с.
2. Забруднення атмосферного повітря. Навколишнє середовище. Енциклопедичний словник-довідник. Т. 1, 2. М .: Прогрес, 1999 р .
3. Кріксунов Е.А., Пасічник В.В., Сидорин А.П. Екологія. - М.: Видавничий дім «Дрофа», 1995 р .
4. Чернова Н.М., Билова А.М., Екологія: Навчальний посібник. - М.: Просвещение, 1988 р .
5. Чуйкова Л. Ю. «Загальна Екологія» - М.: Астрахань, 1996 р .
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Безпека життєдіяльності та охорона праці | Контрольна робота
73кб. | скачати


Схожі роботи:
Сучасні інженерно-технічні засоби безпеки
Основні зовнішні технічні засоби охорони безпеки образів
Основні зовнішні технічні засоби охорони безпеки освітніх установ
Сучасні засоби зв`язку та проблеми безпеки
Інженерно-технічні працівники відповідальні за безпечну експлуатацію теплопотребляющіх установок
Технічні засоби підприємства
Апаратно-технічні засоби ПК
Технічні засоби пожежегасіння
Технічні засоби у навчанні технології
© Усі права захищені
написати до нас