5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Широкое применение впромышленности электродвигателей, нагревательных электрических приборов, системуправления, работающих в различных условиях, требует обеспеченияэлектробезопасности, разработки мероприятий и средств, обеспечивающих защитулюдей от воздействия электрического тока. Охрана труда — это система законодательных актов,социально-экономических, организационных, технических, гигиенических, илечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность,сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.Как известно – полностью безопасных и безвредныхпроизводств не существует. Задача охранытруда — свести к минимальной вероятность поражения или заболевания работающегос одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительноститруда. Улучшение условий труда и егобезопасность приводят к снижению производственного травматизма,профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременноприводит к уменьшению затрат на оплату соответствующих льгот и компенсаций заработу в неблагоприятных условиях.
В данном разделе “Охрана труда” наряду стеоретическими основами, с достаточной полнотой, рассмотрены организационные вопросыохраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, оздоровления воздушнойcреды производственных помещений, методы и средства обеспечения безопасноститехнологических процессов, а также приведены требования, методы и средства,обеспечивающие безопасность труда при изготовлении проектируемого электродвигателя.
5.1. Анализусловий труда
По мереусложнения системы “Человек-техника” все более ощутимее становится экономические исоциальные потери от несоответствия условий труда и техники производствавозможностям человека. Анализ условийтруда на механосборочном участке, где будет изготавливаться проектируемыйдвигатель приводит к заключению опотенциальной опасности производства. Суть опасности заключается в том,что воздействие присутствующих опасных ивредных производственных факторов на человека, приводит к травмам, заболеваниям, ухудшению самочувствия и другим последствиям. Главной задачей анализа условийтруда является установление закономерностей, вызывающих ухудшение или потериработоспособности рабочего, и разработка на этой основе эффективныхпрофилактических мероприятий.
Научастке имеются следующие вредные и опасные факторы:
а) механические факторы, характеризующиесявоздействием на человека кинетической, потенциальной энергий и механическимвращением. К ним относятся кинетическая энергия движущихся и вращающихся тел,шум, вибрация.
б) термические факторы, характеризующиесятепловой энергией и аномальной температурой. К ним относятся температура нагретых предметов и поверхностей.
в) электрические факторы, характеризующиеся наличием токоведущих частей оборудования.
Приразработке мероприятий по улучшению условий труда необходимо учитывать веськомплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда.
5.2. Общие положения.
5.2.1. Защита от шума и вибрации.
Шум — этобеспорядочное хаотическое сочетание волн различной частоты и интенсивности. Шуми вибрация на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организмчеловека и снижая производительность пруда.
Шум возникаетпри механических колебаниях. Различают три формы воздействия шума на органыслуха:
а) утомление слуха;
б) шумовая травма;
в) посредственная тугоухость.
Для снижения шума, возникающего в цехе, предусмотрено:массивный бетонный фундамент, шумопоглащающие лаки, применение звукоизолирующихкожухов и акустических экранов на оборудовании, являющимся источникамиповышенного уровня шума.
5.2.2. Пожарная безопасность.
Пожары намашиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих имогут причинить огромный материальный ущерб. К основным причинам пожаров,возникающих при производстве электродвигателей, можно отнести: нарушение технологического режима, неисправностьэлектрооборудования (короткое замыкание, перегрузки), самовозгораниепромасленной ветоши и других материалов, склонных к самовозгоранию, несоблюдениеграфика планового ремонта, реконструкции установок с отклонением от технологическихсхем. На проектируемом участке возможны такие причин пожара: перегрузкапроводов, короткое замыкание, возникновение больших переходных сопротивлений,самовозгорание различных материалов, смесей и масел, высокая конденсациявоспламеняемой смеси газа, пара или пыли с воздухом (пары растворителя). Длялокализации и ликвидации пожара внутрицеховыми средствами создаются следующиеусловия предупреждения пожаров: курить только в строго отведенных местах,подтеки и разливы масла и растворителя убирать ветошью, ветошь должнанаходиться в специально приспособленном контейнере.
5.2.3. Электробезопасность.
Эксплуатация большинства машин и оборудования связана с применениемэлектрической энергии. Электрический токпроходя через организм, оказывает термическое, электролитическое, ибиологическое воздействие, вызывая местные и общие электротравмы. Основнымипричинами воздействия тока на человека являются:
- случайное прикосновение или приближениена опасное расстояние к токоведущимчастям;
- появление напряжения на металлическихчастях оборудования в результате повреждения изоляции или ошибочных действийперсонала;
— шаговое напряжение в результате замыканияпровода на землю.
Основныемеры защиты от поражения током: изоляция, недоступность токоведущих частей,применение малого напряжения (не выше 42 В, а в особоопасных помещениях — 12 В),защитное отключение, применение специальных электрозащитных средств, защитное заземлениеи зануление. Одно из наиболее часто применяемой мерой защиты от поражения токомявляется защитное заземление.
Заземление- преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущихчастей, которые могут оказаться под напряжением. Разделяют заземлителиискусственные, предназначенные для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлические предметы для иных целей. Для искусственных заземлителей применяют обычновертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3¸5 см и стальные уголки размером от 40 х 40 до 60 х 60 мм длиной 3 ¸5 м. Также применяют стальные прутки диаметром 10¸20 мм и длиной 10 м. Для связивертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электродаиспользуют сталь сечением не менее 4 х 12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6мм.
Вкачестве заземляющих проводников применяют полосовую или круглую сталь,прокладку которых производят открыто по конструкции здания на специальныхопорах. Заземлительное оборудованиеприсоединяется к магистрали заземления параллельно отдельными проводниками
5.2.3.1. Расчет заземления.
Вкачестве искусственного заземления применяем стальные прутья диаметром 50 мм идлиной 5 м. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельногогоризонтального электрода, используем полосовую сталь сечением 4x12 мм.
Определяемсопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземления, ом:
Rв=r/(2×p×l)×(ln(2×l/d)+0.5ln((4×t+l)/(4×t-l)) ом; (2.1)
гдеl–длина заземления, м;
d – разность наружного и внутреннего диаметроа трубы (при D = 50 мм ;do =40 мм);
t – глубина заложенияполовины заземления, м;
r — расчетное удельное сопротивление грунта, ом×м.
r= rизм×y, (2.2)
где rизм– удельноесопротивление грунта =500 ом;
y — коэффициент сезонности = 1.3.
Подставляяизвестные величины в формулу (2.2), получим:
r= 500×1.3 = 650 Ом×м
Определимглубину заложения половины заземления, м;
t =0.5×l+toм, (2.3)
гдеtо– расстояние от поверхности земли до верхнего конца заземлителя, принимаем =0.5 м.
Подставляяизвестные величины в формулу (2.1), получим:
Rв = 650/(2×p×5)×(ln(10/0.01)+0.5ln(17/7)= 179.75 Ом.
Определимчисло заземлений по формуле:
n =Rв/(R3×h) шт,
гдеR3 – наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом;
h — коэффициент использования вертикальныхзаземлителей без учета влияния соединительной полосы = 0.71 (электродыразмещены по контуру).
n =179.75/(4×0.71) = 63.29 шт.
Принимаемn= 64 шт.
Определимсопротивление растеканию растеканию токагоризонтальной соединительной полосы, Ом:
Rn = r/(2×p×l1)×ln(2×l12/(b×t1) Ом, (2.4)
гдеt1 – глубина заложения полосы, м;
b – ширина полосы, м;
l1 – длинаполосы, определяется как:
l1 =1.05×a×n м, (2.5)
гдеa – расстояниемежду вертикальными заземлениями, м:
a = 3×l = 3×5 = 15 м,
Подставляяизвестные величины в формулу (2.5), получим:
l1 = 1.05×15×64 = 1008 м.
Подставляяизвестные величины в формулу (2.4), получим:
Rn =650/(2×p×1008)×ln(2×10082/(0.012×3)) = 1.8 Ом.
Определимсопротивление растеканию тока заземляющего устройства:
Ro= Rв×Rn/(Rв×Rn+Rn×n×hв) Ом, (2.6)
гдеhв– коэффициентиспользования горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные заземлители, м.
Подставляяизвестные величины в формулу (2.6), получим:
Ro = 179.5×1.8/(179.5×0.33+1.8×0.71×64) = 2.29
Ro не превышает допустимого сопротивления защитногозаземления : 2.295.2.4. Освещение производственного помещения.
Правильноспроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условияработы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда икачества выпускаемой продукции, безопасности труда и снижению травматизма научастке.
Освещение рабочего места — важнейший факторсоздания нормальных условий труда. В зависимости от источника света производственноеосвещение может быть двух видов естественное и искусственное.
Естественное освещение подразделяется на:боковое, осуществимое через световые проемы внаружных стенах; верхнее, осуществимоечерез аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях; комбинированное,когда к верхнему освещению добавляется боковое. Искусственное освещение можетбыть двух систем — общее и комбинированное, когда к общему освещениюдобавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочихместах.
Проектируемыйучасток имеет общее искусственное освещение с равномерным расположениемсветильников т.е. с одинаковыми расстояниями между ними. Источниками света являются дуговые ртутныелампы ДРЛ (дуговые ртутные), они представляют собой ртутные лампы высокогодавления с исправной цветностью. Лампасостоит из кварцевой колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи), котораязаполнена парами ртути при давлении 0.2 ¸0.4 Мпа, с двумя электродами и внешней стекляннойколбы, покрытой люминофором.
5.2.4.1. Расчет светильной установки системыобщего освещения.
Наименьший размер объекта различения равный 0.5¸1 мм, соответствует зрительной работе среднейточности (IVразряд). Для расчета общегоравномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным являетсяметод коэффициента использования.Определение нормативного значения коэффициента естественной освещенности (КЕО)для третьего пояса светового климата определим потаблице [I.табл. 265]:
eIIIн= 4%
Для механических цехов с комбинированной освещенностью 400¸500 лк, при высоте помещения 5м, выбираем дуговыертутные люминисцентные лампы ДРЛ. Этим лампам соответствует светильник РСП 05.
Для зрительной работы средней точности необходимаосвещенность 400¸500 лк.
Определим расстояние между соседними светильникамиили их рядами:
L = l×h м, (5.2)
где l= 1.25 – величина, зависящая от кривойсветораспределения светильника;
h – расчетная высота подвеса светильников, м.
h = H-hc-hpм, (5.3)
где H – высота помещения =5м;
hc – расстояние от светильников до перекрытия=0.5 м;
hp – высота рабочей поверхностинад полом, м.
Подставляя известные величины в формулы (5.2) и(5.3), получим:
h = 5-0.5-1 =3.5 м
L = 3.5×1.25 = 4.375 м
Принимаем L = 4м.
Определим необходимое значение светового потокалампы:
лм, (5.4)
где Ен — нормируемая освещенность: Ен = 400 лк;
S — освещаемая площадь = 720 м2;
Кз — коэффициент запаса: Кз= 1.5;
Z — коэффициент неравномерности освещения для ламп ДРЛ: Z = 1.11;
N - число светильников = 63 шт.
h — зависит от типа светильника, индекса помещения i, коэффициента отражения rn, стен rси других условий освещенности. Принимаем h= 0,59.
Подставляя известные величины в формулу (5.4),получим:
Ф= 400×720×1.5×1.1/(63×0.59) »12000 лм
По рассчитанному световому потоку выбираем лампуДРЛ-250.
Определение мощности светильной установки:
Dy = Pл×N Вт, (5.5)
где Рл — мощность лампы, Рл = 125 Вт.
Подставляя известные величины в формулу (5.5),получим:
Dy= 125×63 = 7875 Вт.
5.2.5. Оздоровление воздушной среды.
Одно изнеобходимых условий здорового и высокопроизводительного труда – обеспечитьнормальные условия и чистоту воздуха в рабочем помещении. Требуемое состояниевоздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятийк основным из которых относятся:
1) Применение технологических процессови оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадания их в рабочуюзону. Это можно достичь, например, заменойтоксичных веществ нетоксичными.
2) Надежная герметизация оборудования, в частности термостата, где нагреваютсяподшипники, с поверхности которых испаряется масло.
3) Установка на проектируемом участкеустройства вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровлениявоздушной cреды.
4) Применение средств индивидуальной защиты, аименно: спецодежда, защищающее тело человека; защитные очки и фильтрующиесредства защиты (при продувке от пыли и стружки статора двигателя сжатым воздухом);защитные мази, защищающее кожу рук от нефтепродуктов и масел (при смазке подшипникови деталей двигателя); защитные рукавицы (при выполнении транспортировочныхработ).
Для определенных условий труда оптимальнымиявляются:
Табл.5.1
Оптимальные условия труда.
Период
1
холодный*
теплый
температура t°
2
18¸20
21¸23
Относительная влажность
3
60¸40
60¸40
скорость движения воздуха м/с
4
0.2
0.3
* холодный и переходной период.
Допустимыми являются:
t = 17¸23 °С, влажность – 75%, u=0.3 м/с.
t (вне постоянных рабочих мест) 13¸24°С.
5.3. Техника безопасности на участке.
Передначалом работы на проектируемом участке необходимо проверить исправностьоборудования, приспособлений и инструмента, ограждений, защитного заземления,вентиляции.
Проверить правильность складирования заготовок иполуфабрикатов. Во время работы необходимо соблюдать все правила использованиятехнологического оборудования. соблюдать правила безопасной эксплуатациитранспортных средств, тары и грузоподъемных механизмов, соблюдать указания обезопасном содержании рабочего места.
В аварийных ситуациях необходимо неукоснительновыполнять все правила. регламентирующие поведение персонала при возникновенииаварий и ситуаций, которые могут привести к авариям и несчастным случаям. Поокончании работы должно быть выключено все электрооборудование, произведенауборка отходов производства и другие мероприятия, обеспечивающие безопасностьна участке.
Участокдолжен быть оснащен необходимыми предупредительными плакатами, оборудование должно иметьсоответствующую окраску, должна быть выполнена разметка проезжей части проездов.
Сам участок должен быть спланирован согласнотребованиям техники безопасности, а именно соблюдение: ширины проходов,проездов, минимальное расстояние между оборудованием. Все эти расстояния должныбыть не менее допустимых.