ВИРОБНИЧА І ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА
1. Виробнича безпека
1.1 Забезпечення безпеки праці при експлуатації ЗСУ
Поліпшення умов праці призводить до соціальних результатами-поліпшенню здоров'я працівників, підвищення ступеня задоволеності працею, зміцненню трудової дисципліни, підвищенню престижу ряду професій, зростання виробничої та громадської активності і поліпшенню ряду інших показників, що характеризують більш високий ступінь соціального розвитку трудящих.
У даному розділі дипломного проекту зроблено оцінку шкідливих і небезпечних факторів, їх джерела, допустимі рівні параметрів, ступінь небезпеки і необхідні засоби захисту при експлуатації авіаційної допоміжної силової установки, що використовується для подачі стисненого повітря для запуску основних двигунів, забезпечення роботи системи кондиціонування, а також для приводу генератора змінного струму.
Оцінка рівня шуму при експлуатації ЗСУ
При роботі ЗСУ підвищений шум у навколишньому середовищі створюється системами всмоктування і скидання повітря. Основне джерело - це тональний шум компресорів з максимумом випромінювання в високочастотної частини спектру.
Людина реагує на шум у залежності суб'єктивних особливостей організму, звичного шумового фону. Подразнюючу дію шуму залежить, перш за все, від його рівня, а також від спектральних і тимчасових характеристик.
Шум, навіть коли він невеликий, створює значне навантаження на нервову систему людини, надаючи на нього психологічний вплив, що може стати причиною таких захворювань, як гіпертонічна і виразкова хвороби, неврози, шлунково-кишкові та шкірні захворювання.
Допустимі рівні звукового тиску і шуму нормуються ГОСТ 12.1.003-83 (табл. 1).
Таблиця 1
Для зменшення шуму застосовують такі методи:
-Заміна галасливого і застарілого обладнання;
-Правильна орієнтація джерела шуму: пристрій для забору і викиду повітря і газоповітряної суміші ЗСУ встановлюють так, щоб випромінювання шуму йшло в протилежну сторону від місця постійного скупчення людей;
-Розміщення ЗСУ на можливо віддаленій відстані від місць постійного скупчення людей;
-Встановлення глушників в каналах і повітряних відводах.
Установка, розроблена у цьому дипломному проекті, розташовується у спеціально призначеному відсіку. На вході і виході двигуна встановлюються шумоізолюючі прокладки. Усі ці заходи забезпечують необхідну шумоізоляцію. Також для проектованого двигуна доцільно застосовувати захисний кожух для отримання допустимих значень інтенсивності шуму, видаваного двигуном.
Оцінка параметрів мікроклімату при експлуатації ЗСУ
Для нормальної працездатності людини йому необхідні комфортні умови мікроклімату - поєднання кількісних показників температури, відносної вологості, швидкості руху повітря та інтенсивності теплового випромінювання.
У виробничих приміщеннях при експлуатації двигуна можуть діяти такі небезпечні та шкідливі виробничі фактори:
- Підвищена або знижена температура;
- Підвищений або знижений тиск і його зміна;
- Підвищена або знижена вологість;
- Підвищена або знижена рухливість повітря.
За ГОСТ 12.1.005-88 процес експлуатації двигуна відноситься до категорії 1а (легка). Для цієї категорії робіт встановлені наступні параметри мікроклімату (табл. 2).
Таблиця 2
Параметри мікроклімату досягаються загальнообмінної припливною вентиляцією з підігрівом або кондиціонуванням повітря. Дана вентиляція є як в цехах, де виготовляється двигун, так і у відсіку, де відбувається його експлуатація.
Оцінка електробезпеки при експлуатації ЗСУ
Проектований двигун служить для приводу електрогенератора, який знаходиться в безпосередній близькості від двигуна. Відповідно персонал, що обслуговує двигун, може піддаватися впливу електричного струму внаслідок порушення ізоляції або заземлення на корпусах устаткування.
Дія електричного струму на живу тканину носить різнобічний і своєрідний характер. Проходячи через організм людини, електрошок виробляє термічне, електролітичне, механічне та біологічну дію. На опір організму дії електричного струму впливає фізичний і психічний стан людини. Нездужання, втома, голод, сп'яніння, емоційне збудження приводять до зниження опору.
Гранично допустимі значення напруг дотику і струмів в аварійному режимі роботи обладнання регламентуються ГОСТ12.1.038-82.
Основою організації безпечної експлуатації електричних частин установок є висока технічна грамотність і свідома дисципліна обслуговуючого персоналу, який повинен суворо дотримуватися організаційні та технічні заходи. Підвищення електро-безпеки в установках досягається застосуванням систем захисного заземлення, занулення, захисного відключення та інших засобів і методів, у т. ч. знаків безпеки, попереджувальних плакатів і написів.
Захист персоналу від ураження струмом під час виготовлення та експлуатації двигуна досягається за рахунок застосування захисного заземлення і різних захисних кожухів, що обмежують доступ людей до небезпечних місць.
Оцінка пожежної безпеки при експлуатації ЗСУ
У робочій зоні двигуна при його роботі виділяється значна кількість тепла і вихлопних газів при досить високій температурі. Найменше порушення правил експлуатації двигуна може призвести до виникнення пожежі, а згодом і до вибуху.
Відповідно до СНПБ 105-95 за вибуховою, вибухопожежною та пожежною небезпекам приміщення робочої зони двигуна відноситься до категорії Б.
Найбільш доцільні засоби гасіння: вуглекислотні вогнегасники типу УП-1М та пінні типу ОХП-10, близько двигуна повинно бути не менше двох вогнегасників. Вимоги до способів забезпечення пожежної безпеки системи запобігання пожежі та системи протипожежного захисту, а також організаційно-технічні заходи щодо забезпечення пожежної безпеки повинні відповідати ГОСТ 12.1.004-91.
Стіни приміщення, в якому відбувається експлуатація облицьовуються вогнетривким покриттям. Також у зоні експлуатації знаходиться весь необхідний для гасіння інвентар. Дані заходи разом з правильною експлуатацією забезпечують необхідну пожежобезпечність.
1.2 Забезпечення вібробезпечного при експлуатації ЗСУ
В основному вібрації виникають внаслідок дисбалансу обертових елементів двигуна, викликаного неоднорідністю матеріалу конструкції і нерівномірністю його щільності, несиметричним розподілом мас, що обертаються, порушенням зазначеної симетрії кріпильних з'єднань, а також різним коефіцієнтом об'ємного розширення або зносостійкості окремих елементів двигуна.
Вібрація відноситься до факторів, що володіють високою біологічною активністю. Виразність відповідних реакцій обумовлюється головним чином силою енергетичного впливу і біомеханічними властивостями людського тіла як складної коливальної системи. Потужність коливального процесу в зоні контакту і час цього контакту є головними параметрами, що визначають розвиток вібраційних патологій, структура яких залежить від частоти і амплітуди коливань, тривалості впливу, місця програми та напрямки осі вібраційного впливу. Вібраційна патологія стоїть на другому місці (після пилових) серед професійних захворювань. Параметри виробничої вібрації і правила роботи з вібронебезпечних механізмами і обладнанням регламентується ГОСТ 12.1.012-90, санітарні норми СН 2.2.4/2.1.8.566-96.
Для зниження рівня вібрацій, що виникають із-за дисбалансу обладнання при монтажі та експлуатації, повинна застосовуватися балансування неврівноважених роторів коліс лопаткових апаратів турбін і компресора, валів двигуна і т.д. Вимоги до балансуванню і методи розрахунку дисбалансів викладені в ГОСТ 22.061-76.
Якщо не вдається знизити вібрації в джерелі виникнення, то застосовують методи зниження вібрацій на шляхах поширення. Це - виброгашение, віброізоляція і вібродемпфірованіє.
З метою зниження вібрацій при експлуатації спроектованого двигуна застосовують балансування окремих його елементів. Сам двигун перед початком експлуатації встановлюється на раму, що забезпечує гасіння залишилися вібрацій.
Розрахунок віброізоляції ЗСУ
Будь-яка машина, поставлена на віброізолятори, має шість ступенів свободи, розрахунок такої системи досить складний. В інженерній практиці віброізоляції машин обмежується, в більшості випадків розрахунком лише вертикальних коливань.
Розрахунок віброізоляторів зводиться до визначення потрібної пружності гумових прокладок або пружин до визначення їх геометричних параметрів: діаметра, числа витків і радіуса витка пружини; висоти, площі і кількості гумових прокладок.
1. Знаючи частоту обертання ротора
і виходячи з необхідності виконання а = 3 .. 4 розраховуємо частоту власних коливань системи:
2. Для гумових прокладок визначаємо потрібну висоту віброізоляторів:
де Е = 2 · 10 червня (н / м 2) - динамічний модуль пружності;
σ = 1,3 · 10 травня (н / м 2) - допустиме навантаження на стиск для матеріалу прокладки;
Х ст - статична осаду системи на віброізоляторах під тиском власної маси;
3. Задаємося числом прокладок N = 8 (4х2) і виходячи з цього визначаємо площу віброізолюючий прокладки:
де Р = 2254 (Н) - сила тяжіння агрегату;
4. Для випадку пружинного віброізоляторах визначаємо діаметр пружини і число витків:
де R s - допустима напруга на кручення
R s = 4.22 · 10 червня (н / м) для сталі;
де q = 7,84 · 10 Травня (н / м 2) - модуль зсуву;
r = 0,006 (м) - середній радіус витка пружини;
5. Ефективність ізоляції в децибелах:
Т.ч. застосування демпферних пружин і віброізолюючих прокладок дозволяє знизити рівень вібрації до допустимих меж.
2 Забезпечення екологічної безпеки при виготовленні та експлуатації ЗСУ
2.1 Оцінка небезпеки забруднення навколишнього середовища при експлуатації та виготовленні ЗСУ
Оцінка небезпеки забруднення атмосфери при експлуатації та виробництві ЗСУ
Найбільші забруднення атмосферного повітря надходять від енергетичних установок, що працюють на вуглеводневому паливі. Кількість забруднень визначається складом, обсягом палива, що спалюється і організацією процесу згоряння.
Основний компонент, що викидається в атмосферу при спалюванні палива в енергоустановки - нетоксичний діоксид вуглецю СО 2. Проте, крім нього в атмосферу викидаються й шкідливі речовини, такі, як оксид вуглецю, оксиди сірки і азоту, альдегіди, сажа, вуглеводні, в тому числі канцерогенний бензапирен З 20 Н 12, незгорілі частки твердого палива і т.п. Викид оксидів азоту залежить від виду і сорту спалюваного пального, якості і способу його подачі, складу палива в камері згоряння і т. д., а також від сумарного коефіцієнта надлишку повітря на виході з камери згоряння. Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу у складі відпрацьованих газів, істотно залежить від режиму роботи двигуна.
Шкідливі речовини при контакті з організмом людини можуть викликати травми, захворювання або відхилення в стані здоров'я, які виявляються сучасними методами як у процесі контакту з ними, так і у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь. Нормування ГДК шкідливих речовин в повітрі робочої зони регламентуються ГОСТ 12.1.005-88.
Підвищення екологічних показників двигуна досягається вдосконаленням процесу згоряння палива: застосування способів подачі палива, що забезпечує більш рівномірне змішення палива і повітря (попереднє випаровування палива, форсунки з аерацією палива та ін.)
Зниження шкідливих викидів в атмосферу при експлуатації двигуна досягається шляхом застосування та встановлення фільтрів на вході і виході з двигуна.
На стадії виробництва основними джерелами забруднень атмосфери пилом, окисом вуглецю, сірчистим ангідридом в ливарних цехах є чавуно-і сталеплавильні агрегати, Устаткування з виготовлення сумішей відділення та ін
У зварювальному цеху забруднення повітряного середовища можливо при роботі вентиляційних витяжних систем, що обслуговують пости напівавтоматичного зварювання.
Якісна характеристика стану повітря в складально-зварювальних цехах повинна проводитися шляхом відбору проб повітря відповідно до ГОСТ 12.1.005-76.
При проведенні зварювання в захисних газах в замкнутих і важкодоступних приміщеннях необхідно постійно перевіряти вміст кисню, яка повинна бути не менше 19% за обсягом.
При контролі виробничого освітлення слід керуватися вимогами СНиП П-4-79 з урахуванням характеру і точності зорової роботи.
Повітря, відсмоктуване від шліфувальних і полірувальних верстатів очищають за допомогою циклонів, відстійників, промивальних камер, а також мокрими фільтрами з піском або гравієм. Очікувані концентрації шкідливих речовин у приземному шарі і величина гранично допустимих викидів (ГДВ) в атмосферу розраховуються відповідно до ГОСТ 17.2.3.02-78
Основними способами очищення є реагентний, іонообмінний, озонування, гіперфільтрація, електрохімічний.
Забруднення повітряного середовища можливо при роботі вентиляційних витяжних систем, що обслуговують пости напівавтоматичного зварювання в СО 2, машини для наплавлення порошковим дротом і стрічкою, плазмового різання металів та ін
Для очищення вентиляційних викидів від зварювального аерозолю використовують пластинчасті електрофільтри, що забезпечують ефективність очищення близько 0,95. Такими фільтрами доцільно обладнати великі вентиляційні установки, до яких повинні підключатися невеликі системи місцевої витяжної вентиляції. При цьому необхідно забезпечити очищення фільтрів від осаждаемой зварювальної пилу.
На викидної стороні вентиляційних установок необхідно встановлювати глушники абсорбційного типу (трубчасті або пластинчасті). Відведення карбідного мулу в загальну каналізацію та водоймища стічних вод без застосування спеціальних очисних пристроїв не допускається.
Оцінка небезпеки забруднення навколишнього середовища твердими виробничими відходами при виробництві ЗСУ
Основними виробничими відходами при технологічному процесі виготовлення ЗСУ є металева стружка і люмінесцентні лампи. Основним способом захисту навколишнього середовища від цих виробничих залишків є їх переробка та утилізація, в результаті чого виробництво стає маловідходних, при якому його вплив на навколишнє середовище за окремими факторами не перевищує значень, встановлених НД з охорони природи.
Для вибору способів переробки відходів безпосередньо на заводі або на спеціалізованих підприємствах необхідні дані за їх обсягами.
Отримувані відходи легованої сталі є значними як з точки зору охорони природи, так з точки зору економіки та підлягають первинній обробці безпосередньо на підприємстві з урахуванням інших металевих відходів. Первинна обробка включає сортування по сортаменту, оброблення (видалення неметалевих включень) і механічну обробку, тобто рубку, різання, пакетування або брикетування на пресах.
Сортування відходів здійснюється ще на стадії складання з урахуванням вимог ГОСТ 2787-75 «Лом і відходи чорних металів. Шихтові. Класифікація та технічні вимоги »та ГОСТ 1639-78« Лом і відходи кольорових металів. Загальні вимоги ». Подальша переробка здійснюється на спеціальній ділянці. Стружка пакетуються за допомогою спеціальних пресів і надходить після первинної переробки на спеціальні металургійні підприємства.
З метою зниження забруднення грунтів різними промисловими відходами передбачаються наступні заходи: пристрій санітарно-захисних зон; утилізація відходів; знешкодження методом спалювання; поховання в могильниках, організація удосконалених звалищ; використання відходів в інших виробничих процесах.
Переробку промислових відходів виробляють на спеціальних полігонах, що створюються відповідно до вимог СНиП 2.01.28-85.
Нормування хімічного забруднення грунтів встановлюється відповідно до СН2546-82.
На машинобудівних заводах використовується оборотна система водопостачання. Пряма система водопостачання використовується рідко і не є рекомендованою ГОСТ 17.0.0.04-90 розглядає характеристику джерел стічних вод підприємства в цілому або за безпосередньої скиданні стічних вод окремого його підрозділу.
Основними джерелами забруднення стічних вод при виробництві ЗСУ є нафтопродукти і відпрацьована МОР.
Відпрацьовану МОР необхідно збирати в спеціальні ємності. Водну і масляну фази можна використовувати в якості компонентів для приготування емульсій. Масляна фаза емульсій може надходити на регенерацію або спалюватися. Водну фазу МОР очищають до гранично допустимих концентрацій нафтопродуктів або розбавляють до їх допустимого вмісту і зливають у каналізацію. Концентрація нафтопродуктів у стічних водах при скиданні їх у каналізацію повинна відповідати вимогам СНиП 2-32-74.
Всі стічні води підприємства повинні підлягати очищенню від шкідливих речовин перед скиданням у водойму. Для виконання цих вимог застосовують механічні, біологічні, а також комбіновані методи очищення. Склад очисних споруд вибирають залежно від характеристики і кількості вступників на очищення стічних вод, необхідного ступеня їх очищення, методу використання їх осаду і від інших місцевих умов згідно з СНіП 2-32-74.
У складі очисних споруд повинні передбачатися грати або грати-дробарки, песколовки і піскові майданчики, усереднювачі, відстійники, нефтеловушки, гідроциклони, флотаційні установки, мулоущільнювачі, біологічні фільтри, споруди для насичення очищених стічних вод киснем та інші споруди. Нефтеловушки застосовують для затримання нафтових частинок при концентрації їх у стічній воді більше 100 мг / л.
Забезпечення захисту водного басейну від нафтопродуктів і МОР за допомогою нефтеловушки при виробництві ЗСУ
Нефтеловушки застосовують для механічного очищення стічних вод від нафтопродуктів, здатних до гравітаційного відділенню (Спливання), і від осаждающихся твердих механічних домішок. Розрахункові параметри цих споруд повинні прийматися залежно від фізичних характеристик забруднюючих домішок і їх концентрації.
Рис. 2. Схема установки нефтеловушки в ланцюзі апаратів очищення води
Горизонтальна нафтоуловлювач представляє собою відстійник, розділений поздовжніми стінками на паралельні секції. Стічні води з окремо розташованої розподільчої камери по самостійним трубопроводами надходить через щілинну перегородку в кожну секцію нефтеловушки. Звільнена від нафти вода в кінці секції проходить під затопленої нефтеудержівающей стінкою і через водозлив переливається у відвідний лоток і далі в трубопровід. Для зниження в'язкості в зимовий час передбачається обігрів верхнього шару рідини (змійовиком).
Спливаюча нафту в міру її накопичення сгоняется скребковим транспортером до щілинним поворотним трубах і виводиться з ним з нефтеловушки. Осад, що випадає на дно, тим же транспортером згрібається до приямку, звідки його періодично по ілопроводу видаляють через донні клапани або гідроелеваторами.
Нефтеловушки складаються з не менш ніж 2 секцій. Кожна секція розраховується на пропуск 50% притоку стічних вод. Схема горизонтальної нефтеловушки представлена на рис.3.
Рис. 3 Горизонтальна нафтоуловлювач
1 - трубопровід для подачі стічних вод на очищення; 2 - нафтозбірні труба, 3 - трубопровід для відведення освітлених стічних вод; 4 - гідроелеватор; 5 - скребковий транспортер лівий; 6 - скребковий транспортер правий; 7 - засувки з електроприводом у вибухобезпечному виконанні, 8 - трубопровід для подачі води до гідроелеватор; 9 - трубопровід для відведення осаду.
Розрахунок геометричних розмірів нефтеловушки (для МОР) і тривалість відстоювання стічної води
Вихідні дані:
- Витрата стічної води: Q = 0,1 м ³ / с;
- Щільність стічної води:
- Щільність нафтопродуктів:
- В'язкість стічної води:
- Середній розмір часток нафтопродуктів: d = 40 мкм.
1. Визначення швидкості спливання нафтопродуктів:
Вибір горизонтальної складової швидкості течії стічної води в нафтоуловлювач:
2. Площа поперечного перерізу нефтеловушки:
Q = F
F = 0,1 / 0,24 = 0,42 м;
3. Визначення висоти нефтеловушки:
Для В = 1 м: Н = F / B = 0,42 / 1 = 0,42 м;
4. Визначення найменшої довжини нефтеловушки:
де a - коефіцієнт, що характеризує режим руху води в нафтоуловлювач.
Розрахована таким чином нафтоуловлювач забезпечує необхідний ступінь очищення стічних вод від відпрацьованої МОР.
На підставі проведених розрахунків з охорони навколишнього середовища можна зробити висновок про те, що техпроцес виробництва ЗСУ є безпечним, тому що викиди відходів не викликають змін в навколишньому середовищі.
Висновок
Поліпшення умов праці та її безпеку призводить до зниження професійних захворювань і виробничого травматизму, що зберігає здоров'я працівників і одночасно приводить до зменшення витрат на лікування, на оплату пільг, перепідготовку працівників виробництва в зв'язку з плинністю кадрів з причин, пов'язаних з умовами праці.
Дуже важливо ще на стадії проектування двигуна закласти в нього такі параметри, які б мало впливали на навколишнє середовище і завдавали їй мінімальний втрат. Це досягається застосуванням нових нетоксичних конструкційних матеріалів, посилюванням стандартів на шкідливі викиди в атмосферу, воду, грунт застосуванням новітніх ресурсозберігаючих технологій.
У даній частині дипломного проекту, відповідно до завдання (проектування ВСУ), були розглянуті небезпечні та шкідливі фактори у процесі експлуатації установки, можливі заходи запобігання їхнього виникнення. Проведено розрахунки за віброізоляції ЗСУ, визначено кількість, геометричні розміри і розташування віброізоляторів.
Зроблено оцінку впливу на ОС викидів в атмосферу при експлуатації ЗСУ, розглянуті способи зниження шкідливих викидів. Оцінено якість стічних вод при виробництві ЗСУ, наведено методи очищення стоків, розрахована нафтоуловлювач (габаритні розміри) для фільтрації МОР. Згідно з проведеними розрахунками зроблені відповідні висновки про виробничу та екологічної безпеки проектованої ЗСУ.
1. Виробнича безпека
1.1 Забезпечення безпеки праці при експлуатації ЗСУ
Поліпшення умов праці призводить до соціальних результатами-поліпшенню здоров'я працівників, підвищення ступеня задоволеності працею, зміцненню трудової дисципліни, підвищенню престижу ряду професій, зростання виробничої та громадської активності і поліпшенню ряду інших показників, що характеризують більш високий ступінь соціального розвитку трудящих.
У даному розділі дипломного проекту зроблено оцінку шкідливих і небезпечних факторів, їх джерела, допустимі рівні параметрів, ступінь небезпеки і необхідні засоби захисту при експлуатації авіаційної допоміжної силової установки, що використовується для подачі стисненого повітря для запуску основних двигунів, забезпечення роботи системи кондиціонування, а також для приводу генератора змінного струму.
Оцінка рівня шуму при експлуатації ЗСУ
При роботі ЗСУ підвищений шум у навколишньому середовищі створюється системами всмоктування і скидання повітря. Основне джерело - це тональний шум компресорів з максимумом випромінювання в високочастотної частини спектру.
Людина реагує на шум у залежності суб'єктивних особливостей організму, звичного шумового фону. Подразнюючу дію шуму залежить, перш за все, від його рівня, а також від спектральних і тимчасових характеристик.
Шум, навіть коли він невеликий, створює значне навантаження на нервову систему людини, надаючи на нього психологічний вплив, що може стати причиною таких захворювань, як гіпертонічна і виразкова хвороби, неврози, шлунково-кишкові та шкірні захворювання.
Допустимі рівні звукового тиску і шуму нормуються ГОСТ 12.1.003-83 (табл. 1).
Таблиця 1
| Рівні звукового тиску, дБ, в октавних смугах з середньогеометричними частотами, Гц. | Екв. рівень звуку, Дб | |||||||||
| 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | ||
| Допустимий рівень звук. тиску, Дб. | 93 | 79 | 70 | 68 | 58 | 55 | 52 | 50 | 49 | 60 |
-Заміна галасливого і застарілого обладнання;
-Правильна орієнтація джерела шуму: пристрій для забору і викиду повітря і газоповітряної суміші ЗСУ встановлюють так, щоб випромінювання шуму йшло в протилежну сторону від місця постійного скупчення людей;
-Розміщення ЗСУ на можливо віддаленій відстані від місць постійного скупчення людей;
-Встановлення глушників в каналах і повітряних відводах.
Установка, розроблена у цьому дипломному проекті, розташовується у спеціально призначеному відсіку. На вході і виході двигуна встановлюються шумоізолюючі прокладки. Усі ці заходи забезпечують необхідну шумоізоляцію. Також для проектованого двигуна доцільно застосовувати захисний кожух для отримання допустимих значень інтенсивності шуму, видаваного двигуном.
Оцінка параметрів мікроклімату при експлуатації ЗСУ
Для нормальної працездатності людини йому необхідні комфортні умови мікроклімату - поєднання кількісних показників температури, відносної вологості, швидкості руху повітря та інтенсивності теплового випромінювання.
У виробничих приміщеннях при експлуатації двигуна можуть діяти такі небезпечні та шкідливі виробничі фактори:
- Підвищена або знижена температура;
- Підвищений або знижений тиск і його зміна;
- Підвищена або знижена вологість;
- Підвищена або знижена рухливість повітря.
За ГОСТ 12.1.005-88 процес експлуатації двигуна відноситься до категорії 1а (легка). Для цієї категорії робіт встановлені наступні параметри мікроклімату (табл. 2).
Таблиця 2
| Період року | Температура, ° С | Відносна вологість,% | Швидкість руху повітря, м / с, не більше |
| холодний | 20 -23 | 60 - 40 | 0,2 |
| теплий | 22 - 25 | 60 - 40 | 0,2 |
Оцінка електробезпеки при експлуатації ЗСУ
Проектований двигун служить для приводу електрогенератора, який знаходиться в безпосередній близькості від двигуна. Відповідно персонал, що обслуговує двигун, може піддаватися впливу електричного струму внаслідок порушення ізоляції або заземлення на корпусах устаткування.
Дія електричного струму на живу тканину носить різнобічний і своєрідний характер. Проходячи через організм людини, електрошок виробляє термічне, електролітичне, механічне та біологічну дію. На опір організму дії електричного струму впливає фізичний і психічний стан людини. Нездужання, втома, голод, сп'яніння, емоційне збудження приводять до зниження опору.
Гранично допустимі значення напруг дотику і струмів в аварійному режимі роботи обладнання регламентуються ГОСТ12.1.038-82.
Основою організації безпечної експлуатації електричних частин установок є висока технічна грамотність і свідома дисципліна обслуговуючого персоналу, який повинен суворо дотримуватися організаційні та технічні заходи. Підвищення електро-безпеки в установках досягається застосуванням систем захисного заземлення, занулення, захисного відключення та інших засобів і методів, у т. ч. знаків безпеки, попереджувальних плакатів і написів.
Захист персоналу від ураження струмом під час виготовлення та експлуатації двигуна досягається за рахунок застосування захисного заземлення і різних захисних кожухів, що обмежують доступ людей до небезпечних місць.
Оцінка пожежної безпеки при експлуатації ЗСУ
У робочій зоні двигуна при його роботі виділяється значна кількість тепла і вихлопних газів при досить високій температурі. Найменше порушення правил експлуатації двигуна може призвести до виникнення пожежі, а згодом і до вибуху.
Відповідно до СНПБ 105-95 за вибуховою, вибухопожежною та пожежною небезпекам приміщення робочої зони двигуна відноситься до категорії Б.
Найбільш доцільні засоби гасіння: вуглекислотні вогнегасники типу УП-1М та пінні типу ОХП-10, близько двигуна повинно бути не менше двох вогнегасників. Вимоги до способів забезпечення пожежної безпеки системи запобігання пожежі та системи протипожежного захисту, а також організаційно-технічні заходи щодо забезпечення пожежної безпеки повинні відповідати ГОСТ 12.1.004-91.
Стіни приміщення, в якому відбувається експлуатація облицьовуються вогнетривким покриттям. Також у зоні експлуатації знаходиться весь необхідний для гасіння інвентар. Дані заходи разом з правильною експлуатацією забезпечують необхідну пожежобезпечність.
1.2 Забезпечення вібробезпечного при експлуатації ЗСУ
В основному вібрації виникають внаслідок дисбалансу обертових елементів двигуна, викликаного неоднорідністю матеріалу конструкції і нерівномірністю його щільності, несиметричним розподілом мас, що обертаються, порушенням зазначеної симетрії кріпильних з'єднань, а також різним коефіцієнтом об'ємного розширення або зносостійкості окремих елементів двигуна.
Вібрація відноситься до факторів, що володіють високою біологічною активністю. Виразність відповідних реакцій обумовлюється головним чином силою енергетичного впливу і біомеханічними властивостями людського тіла як складної коливальної системи. Потужність коливального процесу в зоні контакту і час цього контакту є головними параметрами, що визначають розвиток вібраційних патологій, структура яких залежить від частоти і амплітуди коливань, тривалості впливу, місця програми та напрямки осі вібраційного впливу. Вібраційна патологія стоїть на другому місці (після пилових) серед професійних захворювань. Параметри виробничої вібрації і правила роботи з вібронебезпечних механізмами і обладнанням регламентується ГОСТ 12.1.012-90, санітарні норми СН 2.2.4/2.1.8.566-96.
Для зниження рівня вібрацій, що виникають із-за дисбалансу обладнання при монтажі та експлуатації, повинна застосовуватися балансування неврівноважених роторів коліс лопаткових апаратів турбін і компресора, валів двигуна і т.д. Вимоги до балансуванню і методи розрахунку дисбалансів викладені в ГОСТ 22.061-76.
Якщо не вдається знизити вібрації в джерелі виникнення, то застосовують методи зниження вібрацій на шляхах поширення. Це - виброгашение, віброізоляція і вібродемпфірованіє.
З метою зниження вібрацій при експлуатації спроектованого двигуна застосовують балансування окремих його елементів. Сам двигун перед початком експлуатації встановлюється на раму, що забезпечує гасіння залишилися вібрацій.
Розрахунок віброізоляції ЗСУ
Будь-яка машина, поставлена на віброізолятори, має шість ступенів свободи, розрахунок такої системи досить складний. В інженерній практиці віброізоляції машин обмежується, в більшості випадків розрахунком лише вертикальних коливань.
Розрахунок віброізоляторів зводиться до визначення потрібної пружності гумових прокладок або пружин до визначення їх геометричних параметрів: діаметра, числа витків і радіуса витка пружини; висоти, площі і кількості гумових прокладок.
1. Знаючи частоту обертання ротора
і виходячи з необхідності виконання а = 3 .. 4 розраховуємо частоту власних коливань системи:
2. Для гумових прокладок визначаємо потрібну висоту віброізоляторів:
де Е = 2 · 10 червня (н / м 2) - динамічний модуль пружності;
σ = 1,3 · 10 травня (н / м 2) - допустиме навантаження на стиск для матеріалу прокладки;
Х ст - статична осаду системи на віброізоляторах під тиском власної маси;
3. Задаємося числом прокладок N = 8 (4х2) і виходячи з цього визначаємо площу віброізолюючий прокладки:
де Р = 2254 (Н) - сила тяжіння агрегату;
4. Для випадку пружинного віброізоляторах визначаємо діаметр пружини і число витків:
де R s - допустима напруга на кручення
R s = 4.22 · 10 червня (н / м) для сталі;
де q = 7,84 · 10 Травня (н / м 2) - модуль зсуву;
r = 0,006 (м) - середній радіус витка пружини;
5. Ефективність ізоляції в децибелах:
Т.ч. застосування демпферних пружин і віброізолюючих прокладок дозволяє знизити рівень вібрації до допустимих меж.
2 Забезпечення екологічної безпеки при виготовленні та експлуатації ЗСУ
2.1 Оцінка небезпеки забруднення навколишнього середовища при експлуатації та виготовленні ЗСУ
Оцінка небезпеки забруднення атмосфери при експлуатації та виробництві ЗСУ
Найбільші забруднення атмосферного повітря надходять від енергетичних установок, що працюють на вуглеводневому паливі. Кількість забруднень визначається складом, обсягом палива, що спалюється і організацією процесу згоряння.
Основний компонент, що викидається в атмосферу при спалюванні палива в енергоустановки - нетоксичний діоксид вуглецю СО 2. Проте, крім нього в атмосферу викидаються й шкідливі речовини, такі, як оксид вуглецю, оксиди сірки і азоту, альдегіди, сажа, вуглеводні, в тому числі канцерогенний бензапирен З 20 Н 12, незгорілі частки твердого палива і т.п. Викид оксидів азоту залежить від виду і сорту спалюваного пального, якості і способу його подачі, складу палива в камері згоряння і т. д., а також від сумарного коефіцієнта надлишку повітря на виході з камери згоряння. Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу у складі відпрацьованих газів, істотно залежить від режиму роботи двигуна.
Шкідливі речовини при контакті з організмом людини можуть викликати травми, захворювання або відхилення в стані здоров'я, які виявляються сучасними методами як у процесі контакту з ними, так і у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь. Нормування ГДК шкідливих речовин в повітрі робочої зони регламентуються ГОСТ 12.1.005-88.
Підвищення екологічних показників двигуна досягається вдосконаленням процесу згоряння палива: застосування способів подачі палива, що забезпечує більш рівномірне змішення палива і повітря (попереднє випаровування палива, форсунки з аерацією палива та ін.)
Зниження шкідливих викидів в атмосферу при експлуатації двигуна досягається шляхом застосування та встановлення фільтрів на вході і виході з двигуна.
На стадії виробництва основними джерелами забруднень атмосфери пилом, окисом вуглецю, сірчистим ангідридом в ливарних цехах є чавуно-і сталеплавильні агрегати, Устаткування з виготовлення сумішей відділення та ін
У зварювальному цеху забруднення повітряного середовища можливо при роботі вентиляційних витяжних систем, що обслуговують пости напівавтоматичного зварювання.
Якісна характеристика стану повітря в складально-зварювальних цехах повинна проводитися шляхом відбору проб повітря відповідно до ГОСТ 12.1.005-76.
При проведенні зварювання в захисних газах в замкнутих і важкодоступних приміщеннях необхідно постійно перевіряти вміст кисню, яка повинна бути не менше 19% за обсягом.
При контролі виробничого освітлення слід керуватися вимогами СНиП П-4-79 з урахуванням характеру і точності зорової роботи.
Повітря, відсмоктуване від шліфувальних і полірувальних верстатів очищають за допомогою циклонів, відстійників, промивальних камер, а також мокрими фільтрами з піском або гравієм. Очікувані концентрації шкідливих речовин у приземному шарі і величина гранично допустимих викидів (ГДВ) в атмосферу розраховуються відповідно до ГОСТ 17.2.3.02-78
Основними способами очищення є реагентний, іонообмінний, озонування, гіперфільтрація, електрохімічний.
Забруднення повітряного середовища можливо при роботі вентиляційних витяжних систем, що обслуговують пости напівавтоматичного зварювання в СО 2, машини для наплавлення порошковим дротом і стрічкою, плазмового різання металів та ін
Для очищення вентиляційних викидів від зварювального аерозолю використовують пластинчасті електрофільтри, що забезпечують ефективність очищення близько 0,95. Такими фільтрами доцільно обладнати великі вентиляційні установки, до яких повинні підключатися невеликі системи місцевої витяжної вентиляції. При цьому необхідно забезпечити очищення фільтрів від осаждаемой зварювальної пилу.
На викидної стороні вентиляційних установок необхідно встановлювати глушники абсорбційного типу (трубчасті або пластинчасті). Відведення карбідного мулу в загальну каналізацію та водоймища стічних вод без застосування спеціальних очисних пристроїв не допускається.
Оцінка небезпеки забруднення навколишнього середовища твердими виробничими відходами при виробництві ЗСУ
Основними виробничими відходами при технологічному процесі виготовлення ЗСУ є металева стружка і люмінесцентні лампи. Основним способом захисту навколишнього середовища від цих виробничих залишків є їх переробка та утилізація, в результаті чого виробництво стає маловідходних, при якому його вплив на навколишнє середовище за окремими факторами не перевищує значень, встановлених НД з охорони природи.
Для вибору способів переробки відходів безпосередньо на заводі або на спеціалізованих підприємствах необхідні дані за їх обсягами.
Отримувані відходи легованої сталі є значними як з точки зору охорони природи, так з точки зору економіки та підлягають первинній обробці безпосередньо на підприємстві з урахуванням інших металевих відходів. Первинна обробка включає сортування по сортаменту, оброблення (видалення неметалевих включень) і механічну обробку, тобто рубку, різання, пакетування або брикетування на пресах.
Сортування відходів здійснюється ще на стадії складання з урахуванням вимог ГОСТ 2787-75 «Лом і відходи чорних металів. Шихтові. Класифікація та технічні вимоги »та ГОСТ 1639-78« Лом і відходи кольорових металів. Загальні вимоги ». Подальша переробка здійснюється на спеціальній ділянці. Стружка пакетуються за допомогою спеціальних пресів і надходить після первинної переробки на спеціальні металургійні підприємства.
З метою зниження забруднення грунтів різними промисловими відходами передбачаються наступні заходи: пристрій санітарно-захисних зон; утилізація відходів; знешкодження методом спалювання; поховання в могильниках, організація удосконалених звалищ; використання відходів в інших виробничих процесах.
Переробку промислових відходів виробляють на спеціальних полігонах, що створюються відповідно до вимог СНиП 2.01.28-85.
Нормування хімічного забруднення грунтів встановлюється відповідно до СН2546-82.
2.2 Оцінка водоспоживання та якості стічних вод при виробництві ЗСУ
У машинобудуванні воду використовують при приготуванні технологічних розчинів, промивання матеріалів і деталей, охолодження, господарсько-побутове обслуговування. На основі аналізу системи водопостачання визначається обсяг споживаної і води, що скидається за питомими витратами на одиницю продукції.На машинобудівних заводах використовується оборотна система водопостачання. Пряма система водопостачання використовується рідко і не є рекомендованою ГОСТ 17.0.0.04-90 розглядає характеристику джерел стічних вод підприємства в цілому або за безпосередньої скиданні стічних вод окремого його підрозділу.
Основними джерелами забруднення стічних вод при виробництві ЗСУ є нафтопродукти і відпрацьована МОР.
Відпрацьовану МОР необхідно збирати в спеціальні ємності. Водну і масляну фази можна використовувати в якості компонентів для приготування емульсій. Масляна фаза емульсій може надходити на регенерацію або спалюватися. Водну фазу МОР очищають до гранично допустимих концентрацій нафтопродуктів або розбавляють до їх допустимого вмісту і зливають у каналізацію. Концентрація нафтопродуктів у стічних водах при скиданні їх у каналізацію повинна відповідати вимогам СНиП 2-32-74.
Всі стічні води підприємства повинні підлягати очищенню від шкідливих речовин перед скиданням у водойму. Для виконання цих вимог застосовують механічні, біологічні, а також комбіновані методи очищення. Склад очисних споруд вибирають залежно від характеристики і кількості вступників на очищення стічних вод, необхідного ступеня їх очищення, методу використання їх осаду і від інших місцевих умов згідно з СНіП 2-32-74.
У складі очисних споруд повинні передбачатися грати або грати-дробарки, песколовки і піскові майданчики, усереднювачі, відстійники, нефтеловушки, гідроциклони, флотаційні установки, мулоущільнювачі, біологічні фільтри, споруди для насичення очищених стічних вод киснем та інші споруди. Нефтеловушки застосовують для затримання нафтових частинок при концентрації їх у стічній воді більше 100 мг / л.
Забезпечення захисту водного басейну від нафтопродуктів і МОР за допомогою нефтеловушки при виробництві ЗСУ
Нефтеловушки застосовують для механічного очищення стічних вод від нафтопродуктів, здатних до гравітаційного відділенню (Спливання), і від осаждающихся твердих механічних домішок. Розрахункові параметри цих споруд повинні прийматися залежно від фізичних характеристик забруднюючих домішок і їх концентрації.
Рис. 2. Схема установки нефтеловушки в ланцюзі апаратів очищення води
Горизонтальна нафтоуловлювач представляє собою відстійник, розділений поздовжніми стінками на паралельні секції. Стічні води з окремо розташованої розподільчої камери по самостійним трубопроводами надходить через щілинну перегородку в кожну секцію нефтеловушки. Звільнена від нафти вода в кінці секції проходить під затопленої нефтеудержівающей стінкою і через водозлив переливається у відвідний лоток і далі в трубопровід. Для зниження в'язкості в зимовий час передбачається обігрів верхнього шару рідини (змійовиком).
Спливаюча нафту в міру її накопичення сгоняется скребковим транспортером до щілинним поворотним трубах і виводиться з ним з нефтеловушки. Осад, що випадає на дно, тим же транспортером згрібається до приямку, звідки його періодично по ілопроводу видаляють через донні клапани або гідроелеваторами.
Нефтеловушки складаються з не менш ніж 2 секцій. Кожна секція розраховується на пропуск 50% притоку стічних вод. Схема горизонтальної нефтеловушки представлена на рис.3.
Рис. 3 Горизонтальна нафтоуловлювач
1 - трубопровід для подачі стічних вод на очищення; 2 - нафтозбірні труба, 3 - трубопровід для відведення освітлених стічних вод; 4 - гідроелеватор; 5 - скребковий транспортер лівий; 6 - скребковий транспортер правий; 7 - засувки з електроприводом у вибухобезпечному виконанні, 8 - трубопровід для подачі води до гідроелеватор; 9 - трубопровід для відведення осаду.
Розрахунок геометричних розмірів нефтеловушки (для МОР) і тривалість відстоювання стічної води
Вихідні дані:
- Витрата стічної води: Q = 0,1 м ³ / с;
- Щільність стічної води:
- Щільність нафтопродуктів:
- В'язкість стічної води:
- Середній розмір часток нафтопродуктів: d = 40 мкм.
1. Визначення швидкості спливання нафтопродуктів:
Вибір горизонтальної складової швидкості течії стічної води в нафтоуловлювач:
2. Площа поперечного перерізу нефтеловушки:
Q = F
F = 0,1 / 0,24 = 0,42 м;
3. Визначення висоти нефтеловушки:
Для В = 1 м: Н = F / B = 0,42 / 1 = 0,42 м;
4. Визначення найменшої довжини нефтеловушки:
де a - коефіцієнт, що характеризує режим руху води в нафтоуловлювач.
Розрахована таким чином нафтоуловлювач забезпечує необхідний ступінь очищення стічних вод від відпрацьованої МОР.
На підставі проведених розрахунків з охорони навколишнього середовища можна зробити висновок про те, що техпроцес виробництва ЗСУ є безпечним, тому що викиди відходів не викликають змін в навколишньому середовищі.
Висновок
Поліпшення умов праці та її безпеку призводить до зниження професійних захворювань і виробничого травматизму, що зберігає здоров'я працівників і одночасно приводить до зменшення витрат на лікування, на оплату пільг, перепідготовку працівників виробництва в зв'язку з плинністю кадрів з причин, пов'язаних з умовами праці.
Дуже важливо ще на стадії проектування двигуна закласти в нього такі параметри, які б мало впливали на навколишнє середовище і завдавали їй мінімальний втрат. Це досягається застосуванням нових нетоксичних конструкційних матеріалів, посилюванням стандартів на шкідливі викиди в атмосферу, воду, грунт застосуванням новітніх ресурсозберігаючих технологій.
У даній частині дипломного проекту, відповідно до завдання (проектування ВСУ), були розглянуті небезпечні та шкідливі фактори у процесі експлуатації установки, можливі заходи запобігання їхнього виникнення. Проведено розрахунки за віброізоляції ЗСУ, визначено кількість, геометричні розміри і розташування віброізоляторів.
Зроблено оцінку впливу на ОС викидів в атмосферу при експлуатації ЗСУ, розглянуті способи зниження шкідливих викидів. Оцінено якість стічних вод при виробництві ЗСУ, наведено методи очищення стоків, розрахована нафтоуловлювач (габаритні розміри) для фільтрації МОР. Згідно з проведеними розрахунками зроблені відповідні висновки про виробничу та екологічної безпеки проектованої ЗСУ.