Вредное производство

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ 6.1 Анализ основных потенциально опасных и вредных производственных факторов при изготовлении и эксплуатации асинхронных двигателей представлен в таблице 6-1. Таблица 6-1
Факторы и место их действия. Фактическое значение фактора. Последствия воздействия. Нормируемые значения факторов (ПДУ, ПДК, ПДД). Нормативный документ.
1
2
3 1. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. 660, 380, 220,36 В. При нормальном режиме работы Общие и местные электротравмы. U= 2,0 В; I = 0,3 mА; t = 10 мин в сутки. При аварийном режиме Электроустановок потребителей до 1000 В, с любым режимом нейтрали и выше 1000 В с изолированной нейтралью. Предельно допустимые уровни напряжения и тока не должны превышать значений, представленных в таб. 6‑2. ГОСТ 12.1.038-82 Может возникать на всех участках изготовления проектируемого двигателя. Электрический удар, электрические ожоги, механические повреждения и др. 2. Электрическая дуга Возможность возникновения открытой дуги - короткое замыкание электрической цепи. Отсутствие открытой дуги. Электроустановка должна быть немедленно отключена при появлении дыма или огня в ней. Для защиты от коротких замыканий применяют предохранители или автоматические выключатели. Может возникнуть на разных участках изготовления проектируемого двигателя Ожоги. продолжение таблицы 6-1
1
2
3 3. Повышенное давление в сосудах. Рабочее давление 0,0015 МПа. РИСП = 1,5x0,00015 = 0,00225 МПа. Баллоны сжатого и сжиженного газа. Заготовительныйучасток, сварочный участок Воздействие на человека ударной взрывной волны при: Р = 0,2 - 0,004 MПa – травмы, ушибы вывихи; при Р > 0,1 МПа – смертельное поражение 4. Повышенный уровень шума на рабочем месте. Уровни звука (Дб.А) ПДУ на постоянных рабочих местах и рабочих зонах, в производственных помещениях ина территории предприятия - 85 ДбА. ГОСТ 12.1.003-83 На участках: штамповки механический заточные станки сверлильные станки - до 80 - до 7,3 - до 91 - до 87 Заболевания органов слуха, нервной системы 5. Повышенный уровень вибрации на рабочем месте. Участки: Уровни вибрации (Дб) ПДУ общей технологической вибрации - 63 Гц. Уровень виброскорости - 92 Дб Виброскорость -0,02 м/с, виброускорение-0,8 м/с2. ГОСТ 12.1.012-78* механический - 80; штамповочный - 92. Профессиональное заболевание - вибрационная болезнь и др. 6. Недостаточная освещенность рабочей зоны. Различные значения освещенности. В зависимости от точности выполняемой работы СНиП23.05.95 Все производственные участки штамповочный - 300 люкс механический - 300 люкс термический. - 200 люкс Утомляемость органов зрения, травматизм, профзаболевания Продолжение таблицы 6-1 1 2 3 7. Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны. Концентрация пыли в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые нормы. ПДК(мг/м3): пыль нетоксичная - 0,15; оксид железа с примесью оксидамарганца до3%-6. Участки: механический сварочный Профзаболевания пневмокониоз, отравления. двуокись азота - 0085. ГОСТ 12.1.005-88 8. Подвижные части производственного оборудования. Скорость движения достигает больших значений. Не нормируется На различных участках. Механические травмы 9. Повышенная или пониженная температура, влажность, подвижность воздуха. Повышенная температура > 35°С, относительная влажность > 75 %, подвижность воздуха – сквозняк более 0,3 м/с. Температура воздуха - 18-22°С(+5°С) рабочей зоны - tmax = 31° С. Скорость воздуха - не менее 0,1 м/с; не более 0,3 м/с. Относительная влажность - 40 - 60 % ; макс, допустимая -75%. ГОСТ 12.1.005.-88 На всех участках. Заболевания: ОРЗ, утомление, недомогание. 10. Взрывопожаро- опасныеконцентрации горючих газов, паров, легко воспламеняющихся и горючих жидкостей, пылай, волокон. Горючие жидкости - ацетон, лаки, краски. Взрывоопасные пыли- алюминий. Нижний концентрированный предел воспламенения (НКПВ),% бутан - 1,8; ацетон - 2,91; ацетилен - 2,5 % . Температура воспламен. растворителей нижний 5 - 30 °С, верхний 17-40°С. ГОСТ 12.1004-76. Алюминий НПВ - 40 г/м3 Участки окраски, лакировки, сварки. Таблица 6 - 2
Предельно допустимыеуровни напряжения и тока в зависимости от
продолжительностивоздействия Род и частота
Нормиру­емая величина Предельно допустимые уровни, не более при продолжительности воздействия тока, t,c
0,01-0,08
0,1
0,2
свыше 1,0 Переменный 50 Гц U, В I, мA 650 650 500 500 250 250 36 36 Постоянный U, В I, мA 650 650 500 500 400 400 40 15
6.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА, СРЕДЫ, ЗДАНИЙ,
СООРУЖЕНИЙ
Основная характеристика производственных помещений по изготовлению, сборке и испытаниям проектируемых двигателей приведена в табл.6-3. Таблица 6-3 Наименование помещения, цеха, участка Литей­ный цех Участок механи­ческой обработ­ки Участок сборки Участок электри­ческих испыта­ний Участок механи­ческих испыта­ний Участок окраски
1
2
3
4
5
6
7 Категория по взрывопожароопасности ОНТП 24-86
Г
Д
Д
Д
Д
А Степень огнестойкости здания СНиП 2.09.02-85
III
III
III
III
III
П Класс взрыво- или противопожарной зоны ПУЭ гл.7.3, 7.4
П-П
П-П
П-П
П-И
П-П
В1 Класс помещения по окружающей среде ПУЭ, 1.1.4 .2.1.12 сухое сухое сухое сухое сухое С хими­чески актив­ной средой Продолжение таблицы 6-3
1
2
3
4
5
6
7 Класс помещения по опасности поражения электрическим током ПУЭ, 1.1.13 С повы- шенной опас- ностью Сповы- шенной опас- ностью С повы- шенной опас- ностью Особо опасное С повы- шенной опас- ностью Особо опасное Группа производственных процессов по санитарной характеристике СНиП 2.09.04-87 1-а 1-б 1-а 1-а 1-а 1-б Санитарный класс производства, ширина санитарно-защитной зоны СИ 245-71 IУ-100м IУ-100 м IУ-100 м IУ-100м IУ-100 м IУ-100 м где: 1. Категория по взрывоопасности: А - взрывоопасное Твсп Г - негорючие вещества и материалы вгорячем состоянии, расплавленном; Д - негорючие вещества в холодном состоянии. 2. Степень огнестойкости зданий: I - здания с несущими иограждающими конструкциями из естественных или каменных материалов, бетона или железобетона, выполненные из негорю­чих материалов; II - тоже, но не защищеныстальные конструкции; III - тоже, но перекрытия допускается выполнять из горючих, но защищенных материалов или трудногорючимиматериалами. 3. Класс взрыво- пли противопожарнойзоны: П-II - Помещения, в которых происходитвыделение горючей пыли или волоки, переходящих во взвешенное состояние; В-I - зона, расположенная впомещении в которых выделяются горючие газы пли пары легко воспламеняющихся жидкостей в таких количествах, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси; 4. Группа производственных процессов по санитарной характеристике: 1-а - процесс, вызывающий загрязнениевеществом 3-4 классов опасности, только рук; 1-б - тоже, по загрязнение тела и спецодежды. 5. Санитарный класс производства, или ширина защитной зоны: 1У - производство машин и приборов в электротехнической промышленности; 100 м - охранная зона до жилых массивов. 6.3 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ САНИТАРИИ
С целью защиты, работающего персонала предусматриваем следующие мероприятия: 6.3.1 Защита от прикосновения к токоведущнм частям Согласно ПУЭ (гл.4.1) предусматривается: - в конструкции проектируемого двигателя степень защиты IP23; - сетчатое ограждение на испытательном стенде (участок испытании);
- блокировка дверей испытательного стенда; - допуск к электрическим испытаниям работников, прошедших специальную подготовку, знающих методику испытании, а также, имеющих группу по электробезопасности не ниже 1У.
6.3.2 Защита от поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущнм частям, оказавшимся под напряжением Согласно ПУЭ (гл. 17) в качестве защиты предусматривается: - защитное заземление электроустановок до 1 кВ с изолированной нейтралью и выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью; - зануление для электроустановок до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в том числе и для проектируемого двигателя; - защитное заземление па участке электрических испытаний. 6.3.2.1 Расчет занулепия для проектируемого двигателя 90 кВт. Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник - проводник, соединяющий зануляемые части с глухозазеленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. В случае пробоя фазы на металлический корпус электрооборудования возникает однофазное короткое замыкание, что приводит к быстрому срабатыванию защиты и тем самым автоматическому отключению поврежденной установки (двигателя) от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители или максимальные автоматы, установленные для защиты от токов короткого замыкания; автоматы с комбинированными расцепителями. Быстрое отключение поврежденного электроприемника от сети приводит к тому, что прикосновение персонала с оказавшимися под напряжением металлическими корпусами будет кратковременным, что значительно уменьшает опасность поражения. При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключится, если ток однофазного короткого замыкания Iкз удовлетворяет условию , где - номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя, А; - коэффициент кратности тока. Если установка защищается плавкими предохранителями, то = 3. Проводимость нулевого защитного проводника должна быть не менее 50 % проводимости фазного провода. В качестве пулевых защитных проводников ПЭУ рекомендуют применять голые или изолированные проводники, стальную полосу, алюминиевую оболочку кабеля, стальные трубы электропроводок и т.д. Расчет на отключающую способность проводится для наиболее удаленных в электрическом смысле точек сети, так как им соответствуют наименьшие значения токов короткого замыкания. Сила однофазного тока короткого замыкания ; Модуль Iкз вычисляют по приближенной формуле (неточность около 5% в сторону ужесточения требований безопасности): Iкз=; где - фазное напряжение, равное 220 В; - модуль полного сопротивления обмоток трансформатора, равный 0,042 Ом; (по табл. 61 Расчетные полные сопротивления масляных трансформаторов (ГОСТ 11920-73 и 12022-66). [ Л.14 ] Мощность трансформатора принимается 400 кВА, соединение обмоток ; ZП - модуль полного сопротивления цепи фаза - нуль. где - активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводов, Ом; ХФ , ХО - индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводов, Ом; ХП - сопротивление взаимоиндукции петли фаза - нуль, Ом. Для медных и алюминиевых проводов , Ом, где - удельное сопротивление проводника, равное для меди 0,018, а для алюминия 0,028 Ом мм2 /м; l - длина проводника, м; S - сечение проводника, мм2. Внутренние индуктивные погонные сопротивления медных и алюминиевых проводников сравнительно малы, поэтому ими можно пренебречь. Табл. 33 (Активные и индуктивные сопротивления для проводов и кабелей с медными и алюминиевыми жилами) [Л. 14 ]. Принимаем, что питание от распределительного пункта выполнено кабелем с алюминиевыми жилами 3 х 50 мм2. Зануление выполнено стальной трубой диаметром 1 ½ дюйма.
Рис.6-1. Схема питания электродвигателя Активное сопротивление цепи фазы Ом; Активное сопротивление нулевого защитного провода (трубы) Ом, где - удельная проводимость стали (обычно 10,2 м/Ом мм2), l - длина участка трубы, м; DH - наружный диаметр грубы, мм; DB - внутренний диаметр трубы, мм. Технические данные труб в табл. 62, 63 (Трубы стальные тонкостенные для электропроводок) [Л. 14] Индуктивное сопротивление нулевого защитного проводника для внутренней проводки принимается равным ХП = 0,3 /Ом/км, где l = 60 м, - длина проводника петля фаза - нуль. ХП = 0,3∙(l1 + l2) = 0,3∙60∙10-3 = 0,018 Ом. l2 = 0 т.к. индуктивным сопротивлением стальных труб можно пренебречь. ZП - модуль полного сопротивления цепи фаза - нуль Ом; Сила однофазного тока короткого замыкания А. Проверяем выполнение условия:
3654 > 3 1000 = 3000 А, где IHOM = 1000 А - номинальный ток предохранителя ПН2-1000. Поскольку значение однофазного тока короткого замыкания 3654 А превышает наименьшее допустимое по условиям срабатывания защиты тока 3000 А, нулевой защитный проводник выбран правильно, т.е. отключающая способность системы зануления обеспечена. Напряжение короткого замыкания:
UK = IКЗ∙R0 = 3654∙0,009 = 33 В. Так как 33 В
6.3.3 Контроль изоляции Согласно ПУЭ предусматривается периодический замер сопротивления изоляции электрических машин и электрооборудования Замер осуществляется мегаоммегром, например М 1101. Контроль изоляции осуществляется при испытаниях изоляции на пробой, при приемо-сдаточных испытаниях, после монтажа, ремонта, при обнаружении дефекта.
6.3.4 Применение малою напряжения. В соответствии с ПУЭ (гл. 1.7.30, 1.7.33,1.7.44) и ПТЭ, ПТБ (гл. 5.38), предусматриваем: - сеть малого напряжения не более 42 В, питаемая от понижающего трансформатора, для светильников местного освещения и ручных электрических светильников; - переносные понижающие трансформаторы со вторичным напря­жением 12 В, расположенные вне объектов, в особо неблагоприятных условиях для ручных электрических светильников; - различные конструкции розеток и вилок в зависимости от напряжений, например для напряжения 12В типа РЩ-П-2-0-IР44-0-10/36. 6.3.5 Защита от механических травм подвижными частями оборудования. В соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75, ПУЭ (гл.5.3) предусматривается: - ограждение вращающихся частей электродвигателей с механизмами, муфтами защитными кожухами. Все подвижные части оборудования включаются для работы только при наличии ограждений, экранов с применением автоблокировочных устройств, предохранительных приспособлений, всех видов сигнализирующих устройств: - в механическом цеху станки с ЧП, автоматы, полуавтоматы; - в штамповочно-прессовом - прессы, штампы; - в механосборочном обрабатывающие и намоточные станки; Выбор электродвигателей, имеющих степень защиты в зависимости от условий окружающей среды: для помещений с нормальной средой -IР20, для помещений сырых и особо сырых IP43; - закрытие кожухами узлов приводов, коммутационных аппаратов. При этом кожух снимается только с применением инструментов; - применение спецодежды и индивидуальных защитных средств при работе на обрабатывающих станках (токарных, заточных, сверлильных) - очки, местные экраны. 6.3.6 Защита от перехода высшего напряжения на сторону низшего Во избежании аварий и электротравматизма предусмотрено зануление одного из выводов вторичной обмотки понижающих трансформаторов 220/36 В. 6.3.7 Нормализация воздушной среды производственных
помещении. Согласно СН 245-71 объем производственных помещений на одного работающего должен быть не менее 15 м­­­3 а площадь не менее 4,5 м2. В производственных помещениях согласно ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.4.021-75 предусматривается: - поддержание допустимых параметров метеоусловий путем применения отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха: в холодный и переходный периоды года температура воздуха 15-22° С; относительная влажность воздуха не более 75 %; скорость движения воздуха не более 0,5 м/с. В теплый период года температура не более чем на 3 % выше средней температуры наружного воздуха в 13 час. и не более 28°С в самый жаркий месяц, относительная влажность воздуха 55 % при 28°С, скорость движения воздуха 0,3 - 0,7 м/с. В холодный период года отопление водяное, вентиляция приточно-вытяжная. Тип кондиционеров - КТЦ-2; - поддержание чистоты воздуха рабочей зоны за счет применения герметически технологического оборудования, местной вытяжной вентиляции, общеобменной вентиляции, кондиционирования воздуха, размещение пылящих и загазованных производств в отдельных помещениях. 6.3.8 Нормализация производственного освещении. В СНиП 23-05-95 в производственных помещениях предусматривается: - естественное освещение в цехах: механическом, сборочном, на испытательном участке с к.е.о = 2% III В за счет применения остеклованных боковых проемов; - общее искусственное освещение с минимальной освещенностью 200 лк, с применением люминесцентных ламп и ламп накаливания на механическом участке и участке механических испытаний; - аварийное освещение, освещенностью не менее 10 лк, с применением независимого источника питания, аккумуляторная батарея. Категория пожаровзрыво-безопасности А; - очистку остеклованных проемов и светильников проводить не реже четырех раз в год. 6.3.9 Защита от воздействий шума В соответствии с ГОСТ 12.1.003 - 83 предусмотрены: 6.3.9.1 Акустические мероприятия: - звукоизолирующие прокладки между агрегатами и фундаментами; - звукоизоляция помещений с большим шумообразованием с помощью массивных бетонных стен. 6.3.9.2 Организационно-технические мероприятия: - своевременное и качественное профилактическое обслуживание оборудования, обеспечивающее надежность крепления, правильную регулировку сочленений и ир; - планирование зон и режимов движения транспортных средств; - использование рационального режима труда и отдыха, работающих на шумных участках; - применение средств индивидуальной защиты специальными дина­миками, генерирующими звук в противофазе; - ограждение зон с уровнем звука более 85 дБА знаками безопасности. 6.3.10 Защита от вибрации Согласно ГОСТ 12.1.012-78* проектом предусматривается: - виброизолирующие опоры (стальные пружины, резина под станинами и корпусами оборудования); - применение средств индивидуальной защиты от вибрации (рукавицы, виброгасящая обувь); - поддержание на уровне технического состояния оборудования, предусмотренным нормативно-технической документацией; - применение режимов труда, регулирующих продолжительность воздействия вибрации па работающих. 6.4 Мероприятия по пожарной безопасности 6.4.1 Предотвращение пожаров и взрывов Согласно ГОСТ 12.1.004-85 и ГОСТ 12.1.010-76* (СТСЭВ 3517-81) ССБТ проектом предусмотрены следующие мероприятия по пожарной защите: - предотвращение образования горючих средств на пропиточном и покрасочном участках за счет герметизации оборудования и вытяжной вентиляции; - предотвращение образования в горючей среде источников зажигания: - выбор проводов, кабелей и электрооборудования согласно ПУЭ; - защита электрических цепей от токов короткого замыкания, перегрузок за счет тепловых реле и автоматических выключателей; - молниезащпта зданий и сооружений (стержневые молниеотводы устанавливаются па высоких зданиях). 6.4.2 Пожарная защита и взрывозащита Согласно ГОСТ 12.1004-85 проектом предусмотрены мероприятия по пожарной защите: - максимально возможное применение негорючих газов и трудногорючих веществ вместо пожароопасных (использование растворителей с меньшим процентом ацетона, бензола, применение краски с большей температурой возгорания); - ограничение применения горючих веществ и их размещение в специальных шкафах и спецтаре; - выбор электродвигателем и электрооборудования взрывозащищенного исполнения на пропиточном и покрасочном участках, согласно ПУЭ; - запрещение производства работ с открытым огнем (сварка, пайка, резка) без письменного разрешения пожарной охраны с выполнением организационно-технических мероприятии, наличия в зоне сварочных работ огнетушителей, воды, металлических листов, закрывающих горючие элементы помещений.
- предотвращение распространения пожара за пределами очага за счет применения огнестойких стен; - применение средств пожаротушения: огнетушители типа ОВП-5 и ОВГ1-10 - ручные огнетушители высокократной пены, заряженные 5% раствором пенообразователя ПO-1, а также ОУБ-3 и ОУБ-7 – заряженные бромистый этилом и двуокисью углерода, сжатым воздухом; ручной пожарный инструмент; ручные пожарные лестницы; пожарные рукава и соединительная арматура; пожарные стволы; установки пожаротушения; газозадымляющие приборы и устройства; пожарная связь и сигнализация;
- применение конструкций объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючести; - эвакуация людей в соответствии с установленной схемой по пожарным проходам и лестницам; - применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре. 6.5 Защит окружающей среды 6.5.1 Характеристика вредных процессов и веществ. Ведение технологического процесса может сопровождаться выделением вредных веществ, которые с удаленными газами поступают в атмосферный воздух и загрязняют его. Эти вредные вещества отрицательно воздействуют на растительный и животный мир, а также на организм человека. СН-245-71 устанавливают ПДК вредных веществ при механической, термической обработке, в литейном производстве и при лакокрасочных покрытиях (таб.6-4). Вредные вещества могут также поступать в водоемы со сточными водами, губительно действуя на растительный и животный мир. ПДК вредных веществ приведены в табл.6-5. Таблица 6-4 Вредныевещества
Предельно допустимая концентрация (ПДК) мг/м3
Максимально разовая
Среднесуточная Пыль нетоксичная
0,5
0,15 Ацетон
0,35
0,35 Бензол
0,01
0,03 Таблица 6-5 Вредные вещества Предельно допустимые концентрации для водоемов и сточных вод (ПДК) м2/кг Санитарно-бытового пользования Рыбохозяйствениого пользования Ванадии Нитраты по азоту Свинец Медь Железо Никель
0,1
10,0
0,1
0,1
0,5
0,1
-
-
0,1
0,01
-
0,01 6.5.2Мероприятия по защите Для защиты атмосферного воздуха по снижению выбросов вредных веществ до предельно-допустимых концентраций предусматриваем: - во всех цехах, участках с вредными выбросами оснастить приточно-вытяжиую вентиляцию с пылезолоуловителями (циклоны различных типов, фильтры, скрубберы);
Вид пыли Пыль заточного станка Средний размер частиц пыли (dm), мкм
38 Среднеквадратичное отклонение ( lg)
0,214 Плотность материала частиц (Ч), кг/м3
4230 Количество очищаемого воздуха /газа (QГ), м3/с
1,0 Плотность воздуха /газа/ (Г), кг/м3
1,29 Вязкость воздуха /газа/ (МГ )∙10б Па∙с
18,37 Входная концентрация пыли (СВХ), г/м3
1,0 Тип циклона
ЦН-24 Оптимальная скорость воздуха в сечении циклона (ОП), м/с
4,5 Требуемаяэффективность очистки
96,5
РАСЧЕТ ЦИКЛОНА ТИПА НИИОГАЗ 1. Диаметр циклона
D = м. Принимаем стандартный диаметр циклона D = 0,5 м. 2. Действительная скорость воздуха в выбранном стандартном циклоне
м/с где n - число циклонов. 3. Отклонение действительной скорости от оптимальной
% Полученное отклонение не превышает 15%, что допустимо. 4. Коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона
где К1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона; К2 - поправочный коэффициент на запыленность воздуха или газа; - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм. 5. Гидравлическое сопротивление циклона
Па. 6. Для учета влияния отклонений условии работы от типовых циклонов определяется значение (размер частиц пыли, взятых из технических характеристики циклона, улавливаемых с эффективностью 50 %) мкн Для типового циклона DT = 600 мм; = 1930 кг/м3; МТ = 22,2∙10-6 Па; =3,5 м/с.
7. Параметр .
8. Эффективность очистки
2p = 0,5[1+Ф(х)]100 = 98,2% Ф(х) - значение функции равно 0,96441 Эффективность очистки, рассчитанного циклона превышает требуемую.