Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Більша частина деталей в авіабудуванні виготовляються із алюмінію або його сплавів, тому процесу анодування відведена значна роль у виробництві. Це пов'язано з тим, що хоч на поверхні алюмінію присутня плівка оксиду, але вона є дуже тонкою і пористою, що не дозволяє в достатній мірі захистити метал від корозії. Також нанесення анодуванням шару оксиду дозволяє покращити механічні та фізичні властивості деталі, а саме: покращення зносостійкості, підвищення електроізоляційних властивостей, є можливість забарвити покриття.

У даному дипломному проекті розроблена технологія нанесення оксидних покриттів на деталі з алюмінієвого сплаву. Були обрані товщина та вид покриття, які б задовольняли експлуатаційні умови деталі, підібрано електроліт та режим електролізу, складено технологічну карту процесу. Продуктивність виробництва становить 7000 м²/рік

Актуальність роботи пов'язана з тим, що протягом останніх років авіабудування в Україні зазнало значних змін. Воно відмовилося від російських комплектуючих, тому почалося налагодження їхнього випуску на Україні або заміною імпортними аналогами. Саме розробка нових технологій набула головної ролі в авіабудуванні.



1. ТЕХНОЛОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

1.1 Вибір виду та товщини гальванічного покриття. Характеристика виробу, на який наносять покриття

В даному дипломному проекті оксидне покриття наноситься на кожух барабану реакторного змішувача пального, яерез який в бак-змішувач подаються пари палива. Деталь вироблена із сплаву марки Д16. Він є сплавом алюмінію з магнієм і міддю (Al - 90.9-94.7 %, Cu - 3.8-4.9 %, Mg - 1,2-1,8 %, інше - Zn, Mn, Cr, Ti, Fe, Si)[1], який зміцнюється термообробкою. Основним недоліком даного сплаву є низька корозійна стійкість, тому деталі з нього потребують ретельного захисту від корозії.

Повна площа деталі становить 0,0199 м².Деталь виготовляється механічною обробкою без використання сварки. Кліматічні умови є помірними. Товщина оксидного покриття становить 1 мкм, яка задовольняє умови експлуатації і є максимальною товщиною із обраного в подальшому електроліту.

Рисунок 1.1 Ескіз деталі

1.2 Вибір технологічного процесу

1.2.1 Обґрунтування вибору технологічного процесу

На даний момент алюміній та його сплави набули широкого використання в різних галузях промисловості. Це стало можливо лише після знаходження методів штучного збільшення товщини оксидної плівки. Серед всіх методів нанесення оксидного покриття найбільшого розповсюдження набув електроліз у водних розчинах. Це пов'язано із легкістю регулювання властивостей плівки від параметрів процесу. За своїми фізико-хімічними та механічними властивостями покриття поділяють на: захисні, декоративно-захисні, зносостійкі, електроізоляційні, кольорові.

Алюміній анодують в кислих електролітах і в залежності від дії кислоти на оксидну плівку їх поділяють на 2 типи. Перші, це ті в яких оксидна плівка не розчиняється, в таких електролітах утворюються тонкі майже без пористі покриття бар'єрного типу, товщина яких не перевищує 1 - 2 мкм. Товщина шару в таких електролітах регулюється напругою на ванні, тому що із збільшенням товщини плівки електричний опір зростає. До другого типу відносять кислоти що частково розчиняють оксидну плівку, в таких електролітах плівка утворюється товста, але пориста. Сама структура оксидної плівки має будову шестигранників в центрі яких знаходиться пора, яка доходить до бар'єрного підшару. Під час електролізу поступово наростає плівка, яка в подальшому стає пористою [2].

Після нанесення оксидної плівки деталь набуває високих зносостійких та електроізоляційних властивостей, а також покращується її корозійна стійкість, що задовольняє умови експлуатації.

гальванічний покриття анодування оксидний

1.2.2 Підготовка поверхні виробів перед анодуванням

Обрана деталь приходить на технологічну лінію після механічної обробки. На поверхні деталі присутня плівка жиру і масла, яка з'явилася в результаті попередньої обробки, а також дотику рук підчас завішування деталей на лінію. Ці забруднення перекриватимуть доступ електроліту до деталі. Тому перед самим анодуванням деталі проходять через стадії: хімічного знежирення, травлення, освітлення та обов'язкового промивання водою між ними.

Хімічне знежирення

Основним завданням хімічного знежирення є видалення з поверхні деталі жирів рослинного та тваринного походження, мінеральних мастил. Ці забруднення можна видалити за допомогою органічних розчинників, розчинів лугів, синтетичних поверхнево-активних речовин.

Органічні розчинники поділяють на горючі та негорючі. До горючих відносяться: уайт-спіріт, бензол, толуол, бензин, керосин і т.д. До негорючих відносяться хлоровані вуглеводні: трихлоретилен, тетрахлоретилен і т.д.

В склад лужних розчинів знежирення повинні входити речовини, які нейтралізують жирні кислоти та обмиляють жири тваринного та рослинного походженення, при цьому мінеральні масла не розчиняються, а утворюють емульсії при додаванні емульгаторів. Це спеціальні речовини,які зменшують поверхневий натяг на границі масло-розчин, що сприяє відриву масла від поверхні. Алюміній та його сплави частково розчиняються у лужних розчинах, тому для їх знежирення концентрацію розчинів зменшують і додають рідке скло, яке утворює плівку на поверхні деталі, що зберігає її від руйнування.

Гарне очищення від полірувальних паст досягається використанням технічних миючих засобів: ТМС-31, МЛ-51, МЛ-51, «Лабомід», «Імпульс» і т.д. [3].

Для очищення деталей у даному проекті можна використати розчини, які зазначені в таблиці 1.1 [4].



Таблиця 1.1 - Розчини та режими для знежирення алюмінію і його сплавів

Компоненти розчину та режими процесу	Концентрація, г/дм3
	1	2	3
NaOH	5 - 10	-	10 - 12
Na2CO3	-	40 - 50	-
Na3PO4	40 - 60	40 - 60	20 - 30
Na2SіO3	25 - 35	-	25 - 35
ОП-7 або ОП-10	-	-	2 - 5
t,єС	50 - 60	50 - 60	60 - 70
ф, хв	3 - 5	3 - 5	До 5

Для даного дипломного проекту був вибраний розчин №1.

Промивання гаряче

Використовується для видалення розчину з попередньої операції, що захопився при перенесенні деталі та продуктів реакцій, що залишилися на поверхні. Вода використовується проточна, температура 40-60 ^оС,тривалість 3-5 хв.

Промивання холодне

Використовується для заключного видалення розчину та продуктів реакцій. Вода проточна температура внутрішньо цехова, час промивання 0,5-1 хв.

Травлення

Проводиться для видалення дефектів з поверхні деталі. Для алюмінію використовується гідрооксид натрію з концентрацією 40-60 г/дм³ за температури 50-60 ^оС, тривалість1-2 хв.

Промивання тепле

Вода використовується проточна, за температури 40-60 ^оС, час промивання 3-4 хв.

Промивання холодне

Вода проточна температура внутрішньо цехова, час промивання 0,5-1 хв.

Освітлення в азотній кислоти

Використовується для видалення з деталі чорного нальоту, який утворився після травлення і представляє собою важкорозчинні у лузі сполуки або присадки алюмінію. Концентрація азотної кислоти 150-300 г/дм³, температура 20-25 ^оС, тривалість 2-5 хв.

Промивання холодне

Вода проточна, температура внутрішньо цехова, час промивання 0,5-1 хв.

1.2.3 Вибір електроліту для анодування

Діелектричні властивості оксидних плівок залежать від складу металу, товщини покриття та режиму електролізу. Для отримання електроізоляційних покриттів використовуються спеціальні режими електролізу.

Сірчанокислий електроліт

При анодуванні алюмінію та його сплавів найчастіше використовується сірчанокислий електроліт, через свою дешевизну та низьку напругу на ванні. Оксидна плівка утворюється пористою, тому потребує наповнення і прописуванням ізоляційним лаком, пробивна напруга покриття становить 150-200 В. Одним з недоліків є неможливість використання процесу для деталей складної конфігурації та конструкцій із зварним або клепаним з'єднанням. Також неможна використовувати для сплавів, що містять мідь та манган більше 5%.

Електроліт містить 200-250 г/дм³ сірчаної кислоти.

Режим електролізу [5]:

і_а = 8 А/дм²

t = 6 ^оС

U = від 15 В до 60-80 В

Максимальна товщинна покриття 150 мкм

Щавлевокислий електроліт

В даному електроліті можна отримати покриття з вищими діелектричними властивостями, ніж у сірчанокислому, пробивна напруга становить 400-450 В. Його можна використовувати для нанесення покриття на сплави з великим вмістом міді та марганцю. Він є дорожчим за сірчанокислий.

Концентрація щавлевої кислоти становить 50 г/дм³.

Режим електролізу [5]:

і_а = 2,5 А/дм²

t = 2,5 ^оС

U = від 60 В до 110 В

Максимальна товщинна покриття 60 мкм

Борнокислий електроліт

В цьому електроліті утворюються покриття бар'єрного типу, вони мають високі електроізоляційні властивості (пробивна напруга становить 500-800 В) та малу товщину 0,5-1 мкм. Вартість електроліту є меншою за щавлевокислий. Основним недоліком є його висока чутливість до вмісту хлоридів, концентрація в 0,01 мг/дм³ вже може завадити процесу.

Склад електроліту:

Борна кислота - 150 г/дм³

Тетраборат натрію - 1,5 г/дм³

Режим електролізу:

Початкова густина струму складає 0,5-1 А/дм², потім значення опускається до мінімальних значень;

t = 80-95 ^оС ;

U = від 50 В до 750 В;

ф = 25 хв.

Вибір електроліту

Для даного дипломного проекту був обраний борнокислий електроліт тому, що він має декілька основних переваг над іншими. По-перше, отримуються безпористі покриття з високими діелектричними властивостями, за мінімальної товщини . По-друге, має високу розсіювальну здатність, що дозволяє використовувати не складнопрофільні катоди. По-третє, режим електролізу забезпечує максимальну продуктивність виробництва.

1.2.4 Неполадки ванн анодування алюмінію та його сплавів

Всі неполадки занесенні до таблиці 1.2

Таблиця 1.2 - Неполадки, причини та способи усунення у ваннах анодування

Неполадки	Причини	Способи усунення
1	2	3
Відсутність плівки або недостатня її товщина	1. 1.Поганий контакт деталі з підвіскою 2. 2.Недостатня кількість пропущеної електрики 3. 3.Відхилення складу електроліту від норми	1. 1.Покращити контакт 2. 2.Підвищити час анодування 3. 3.Змінити або відкоригувати електроліт
Сірі плями чи полоси при анодуванні у свіжоприготовленому розчині	Домішки металів (окрім алюмінію та міді)	Пропрацювати електроліт постійним струмом і осадити метал на катоді, або замінити електроліт
Сірий пухкий наліт на анодованих деталях	Погана підготовка деталей перед анодуванням	Покращити очистку деталей перед анодуванням.
Підгар	1.Поганий контакт підвіски із деталлю 2.Коротке замикання деталей із катодом або між собою	1.Покращити контакт 2.Усунути замикання
Розтравлення плівки	1.Висока температура електроліту 2.Довготривалість процесу 3.Погане промивання деталей після анодування	1.Знизити температуру електроліту 2.Зменшити час анодування 3.Покращити промивку
Розтравлення, чорні крапки	Підвищений склад хлоридів в електроліті	Замінити електроліт
Темні полоси або плями на оксиді	Накопичення міді в електроліті у кількості більше ніж 0,2 - 0,4 г/л при анодуванні алюмінієвих сплавів із міддю	Додати в електроліт хромовий ангідрид (2 - 3 г/л) або азотну кислоту (6 - 8 г/л) чи замінити електроліт
Плівка рихла або не тримається на деталі	1. 1.Висока температура електроліту 2. 2.Висока кількість домішок алюмінію у складі електроліту	1. 1.Охолодити електроліт 2. 2.Змінити або відкоригувати електроліт
Розтравлення плівки поблизу контактів	Пристосування і деталі виконані із різних металів	Виготовити пристосування із того ж металу, що і деталі
Сірі плями чи полоси при анодуванні у свіжоприготовленому розчині	Домішки металів (окрім алюмінію та міді)	Пропрацювати електроліт постійним струмом і осадити метал на катоді, або замінити електроліт

1.2.5 Катоди

При анодуванні алюмінію і його сплавів потрібно використовувати інертні катоди, тобто на яких буде просто виділятися водень. Основним матеріалом для їх виготовлення найчастіше слугує нержавіюча сталь, яка є стійкою в розчині слабкої кислоти. В даному дипломному проекті катодами виступають листи з нержавіючої сталі марки 12Х18Н10Т.

1.2.6 Вибір завершальних операцій

Після ванни анодування деталі промиваються у холодній воді протягом 1-2 хв, а потім йде на просушування. Після цього деталі знімаються з підвіски та перевіряється якість покриття.

1.2.7 Контроль якості оксидного покриття

Контроль товщини

Контроль товщини проводять за значенням пробивної напруги

Перевірка значення пробивної напруги

Для визначення значення пробивної напруги використовується стальний сферичний електрод радіусом 1,5 мм з навантаженням 50-75 г в контакті з недеформованим зразком. Позитивний електричний контакт підтримується між вторинною обмоткою трансформатора, електродом і основним металом на нижній стороні зразка. Напруга збільшується рівномірно, із швидкістю яка не перевищує 25 В/с, до пробою.

Контроль пористості

Так як в борному електроліті утворюється майже без пористе покриття доцільніше всього використати метод мікроскопії. Проводиться зйомка поверхні деталі під електронним мікроскопом, по отриманим знімкам робиться висновок про пористість покриття.

Таблиця 1.3 - Технологічна карта процесу

№ п.п	Назва операції	Склад розчину	Концентрація, г/л	t, °C	i, А/дм2	ф, хв
		Назва	формула
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Монтаж деталей на підвіску
2	Хім. знежирення	гідрооксид натрію фосфат натрію рідке скло	NaOH Na3PO4 Na2SiO3	5 - 10 40 - 60 25 - 35	50 - 60		3- 5
3	Промивання	Тепла вода	H2O		40 - 60		3-5
4	Промивання в холодній воді	Холодна вода	H2O		цехова		0,5-1
5	Травлення	Гідроксид натрію	NaOH	40 - 60	50 - 60		1-2
6	Промивання	Тепла вода	H2O		40 - 60		3-4
7	Промивання	Холодна вода	H2O		цехова		0,5-1
8	Освітлення	Азотна кислота	HNO3	150 - 300	20 - 25		2-5
9	Промивання	Холодна вода	H2O	18 - 25			1-2
10	Анодування	Борна кислота Тетраборат натрія	H3BO3 Na2B4O7	150 1,5	80 - 95	0,5-1	25
11	Промивання	Холодна вода	H2O	цехова			1-2
12	Просушування				110 - 120		10 -15
13	Демонтаж деталей з підвіски
14	Контроль якості



2. Вибір і розрахунок обладнання для нанесення анодного покриття

2.1 Визначення дійсного часу роботи обладнання

Номінальний річний фонд часу роботи обладнання Т_н при перервному виробництві розраховують за формулою:

,

де Т_р - кількість календарних днів у році (365);

Т_в - кількість вихідних днів у році (105);

Т_св - кількість святкових днів у році (11);

Т_{роб год} - кількість робочих годин за тиждень (40);

Т_{роб дн} - кількість робочих днів за тиждень (5);

Т_{передсв} - тривалість робочого дня у передсвяткові дні (6),

К - кількість змін (1);

год.

Дійсний річний фонд часу роботи обладнання Т_д визначаємо, виходячи із Т_н з урахуванням загальних річних витрат часу на неминучі простої обладнання, які при роботі обладнання у одну зміни складає 4% від Т_н:

,

год.



2.2 Визначення виробничої програми цеху

Для визначення річної виробничої програми Р_р річне виробниче завдання Р_з необхідно збільшити на величину виправного браку виробів, який складає зазвичай 0,5…3 % (К_бр= 0,005...0,03) від Р_з в одиницях, які прийняті для даного виду продукції (квадратні метри площі, штуки, кілограми ваги деталей), м²/рік:

,

Приймаємо К_бр = 0,03:

м².

Годинна виробнича програма:

,

м²/год.

Добова виробнича програма складає:

,

де Т_доб - кількість робочих діб у календарному році.

доба,

м²/доб.

2.3 

2.4 Вибір виду обладнання для нанесення гальванічного покриття, розрахунок його кількості та габаритних розмірів

2.4.1 Гальванічна ванна

Гальванічна ванна представляє собою прямокутну ємність, яка виготовлена із поліпропілену. У верхній частині ванни є відсортування, яке використовується для закріплення на ній різного оснащення. На бокових стінках ванни присутні пояси з поліпропілену для зміцнення конструкції ванни У нижній частині ванну оснащують зливним штуцером, у бік якого дно має нахил. Для нагрівання ванни, яка працює за підвищених температур, використовуються ТЕНи.

· Для обрання габаритних розмірів вани необхідно знати:

· річну виробничу програму, м²/рік;

· час обробки однієї завантажувальної одиниці (підвіска з деталями або барабан) з урахуванням часу на завантаження і вивантаження ф, хв;

· товщину покриття на деталях, мкм;

· габаритні розміри деталі та її площу.

Тривалість обробки одного завантаження

ф = ф_т + ф_об = 25 + 3 = 28 хв.

де ф_об - час обслуговування, необхідний для завантаження деталей у ванну та їх вивантаження, для розрахунків приймають 1 - 3 хвилини.

На основі дійсного річного фонду часу роботи обладнання Тд та тривалості обробки одного завантаження ванни ф визначають кількість оброблюваних завантажень n:

.

Тоді разове завантаження усіх ванн У_с, м²:

м².

Враховуючи габаритні розміри деталей та просторове розміщення обираються габаритні розміри:

- довжина 1400 мм;

- ширина 710 мм;

- висота 1000 мм.

2.4.2 Підвісний пристрій

Деталі закріплюють на підвісних пристроях, які зазвичай виготовляють з алюмінію або титану. Титанові сплави є ідеальним матеріалом для виготовлення підвісок при анодному оксидуванні алюмінієвих сплавів. Цей матеріал є стійким в розчинах кислот, завдяки чому підвіски можуть слугувати довгий час, окрім того. Використання титанових підвісок запобігає забрудненню електроліту. Оскільки при анодуванні на алюмінію і титані утворюється шар оксиду, то підвіски не треба ізолювати. Кріплення деталей має бути жорстким, щоб на контактних поверхнях не могла утворюватися окисна плівка. Необхідна жорсткість досягається за допомогою пружних контактів.

В процесі експлуатації підвіски повинні періодично перевірятися на наявність місць пошкодження ізоляції, наростів на місцях контакту. Можливі механічні пошкодження ? поломка гачків, пружинних пристроїв. Такі підвіски необхідно направляти на ремонт.

Виходячи із габаритних розмірів ванни, визначають довжину l_n та висоту підвісного пристрою:

,

м,

де l - внутрішня довжина ванни 1,6 м;

l₁ - відстань від краю підвіски до борта ванни 0,1 м.

,

м.

де h - внутрішня висота ванни (1 м);

h₁ - відстань від дна ванни до нижнього краю підвіски (0,15 м);

h₂ - відстань від верхнього краю підвіски до дзеркала електроліту (0,05 м);

h₃ - відстань від дзеркала електроліту до верхнього краю ванни (0,3 м).

Визначивши габаритні розміри підвіски і знаючи габаритні розміри деталей, визначають кількість деталей n_д, яку можна закріпити на одну підвіску (між деталями необхідно передбачити невеликі зазори, деталі не повинні екранувати одна одну).

шт.

Рисунок 2.1 ? Розташування деталей на підвісці

Розраховують сумарну поверхню деталей S_n, які завантажуються у ванну на одній підвісці, м²

,

м².

де S_д - поверхня однієї деталі, 0,0199 м²,

n_д - кількість деталей на одній підвісці 60.

Визначають поверхню одноразового завантаження у ванну S₀₃, м²:

,

де N_n - кількість підвісок, які одночасно завантажують у ванну.

У разі використання підвіски рамкової конструкції для однопозиційної ванни N_n=1.

м².

Потім розраховують відстань між анодом і ближнім краєм підвіски з деталями l_a-k і перевіряють, чи відповідає вона унормованому значенню, яке повинно складати 0,10...0,25 м, що необхідно для забезпечення максимальної рівномірності покриття.

,

м.

де В - внутрішня ширина ванни, 0,71 м;

В_п - товщина підвіски з деталями, 0,03 м;

В_а - товщина катодів, 10•10^?3 м;

В₁ - відстань між катодом і боковими стінками ванни, приймають 0,05...0,10 м.

Використовуючи визначену величину одноразового завантаження ванни S_оз, розраховуємо кількість ванн, необхідних для виконання річної виробничої програми:

ванни.

Виходячи із визначеної кількості ванн, розраховують річну продуктивність вибраного обладнання Р_р':

, м²/рік.

Коефіцієнт завантаження обладнання:

При розрахунку,рекомендується, щоб величина К_зав знаходилася в межах 0,75…0,85.

2.5 Баланс напруги на гальванічній ванні

Визначення напруги на ванні з підвісним пристроєм. Напруга на ванні U складається з: формуючої напруги процесу U_форм, що враховує різницю потенціалів анода і катода E_a - E_k , зростання опору аноду при формуванні оксидної плівки на його поверхні під час анодування, та розраховується з емпіричної формули: d_пок= aU_форм, де а - коефіцієнт пропорціональності, що дорівнює 1,4?10^-9 м/В [4], омічного падіння напруги в електроліті ДU_ом, у провідниках першого роду (струмо-підводах у ванні, штангах) ДU_І та в контактах ДU_k.



,

Коли в процесі електролізу на електродах утворюються гази, бульбашки яких заповнюють міжелектродний простір, то при визначенні падіння напруги в електроліті необхідно врахувати вплив газонаповнення на омічний опір. У цьому разі ДU_ом визначають за формулою:

,

де К - коефіцієнт, який враховує збільшення опору за рахунок газонаповнення, величина К знаходиться в діапазоні 1,01…1,25; і_ср - це середня густина струму в між електродному просторі, А/м², розраховується за формулою ; - відстань між катодом і краєм підвіски з деталями, м; - питомий електричний опір електроліту, Омм. Значення питомого опору беруться із довідникової літератури для гальванотехніки.

А/м²; А/м²; м; Омм ; В.

А/м².

Питомий опір електроліту становить:

В.

Суму падіння напруги в електродах, провідниках першого роду та в контактах ванни приймають у межах не перевищуючих 10 % від загальної напруги на ванні , В визначається як:

,

а сума

Напруга на ванні становить:

В.

Сума падіння напруги на електродах, провідниках першого роду і контактах ванни:

В

Мінімальна напруга на джерелі струму складається із напруги на ванні

та падіння напруги в шинопроводах від джерела струму до ванни, яке приймають не більше 10 % від :

В.

Баланс напруги наведений в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Баланс напруги на ванні анодування

Надходження	кДж	%	Витрати	кДж	%
Напруга на ванні, U	794,45	100	Формуюча напруга процесу, Uформ Падіння напруги в електроліті, ДUом Падіння напруги на електродах, провідниках і контактах ванни, ДUІ+ДUк	714,28 0,72 79,45	89,9 0,1 10
Разом	794,45	100	Разом	794,45	100

2.6 Баланс струму на ванні анодування

Розрахунок сили струму необхідне для подальшого вибору джерела живлення постійного струму.

Оскільки контроль процесу анодування йде по напрузі, то силу струму розраховуємо за законом Ома використавши максимальне значення напруги та опору гальванічної системи. Середній опір оксидної плівки складає R_ср = 10⁹ Ом/м [4]. Значенням опору електроліту,провідників першого роду та контактів ванни можна знехтувати, оскільки їхнє значення є на пару порядків нижче. Сила струму розраховується за формулою:

,

де К - це коефіцієнт, що враховує втрати електрики на виділення кисню на контактах підвісного пристрою, його вибирають у межах від 1,03 до 1,15, l - це товщина оксидної плівки, м.

Для наступного складання балансу кількості електрики записуються основні та побічні реакції, які перебігають на електродах, і на основі значень виходів за струмом для цих реакцій визначають долю електрики, яка витрачається на основні та часткові процеси. Баланс електрики складається на одну годину роботи ванни.

Сила струму на ванні анодування:

А.

В електроліті анодування на електродах протікають такі електрохімічні процеси [6 С.178] :

на катоді:

1.2H⁺+2e=H₂ (B_c¹= 100%);

на аноді:

2. 2Al+3H₂O=Al₂O₃+6H⁺+6e (B_c² = 75 %);

3.2H₂O=O₂+4H⁺+4e (B_c³ = 25 %);

Силу струму, яка витрачається на кожну реакцію складає, А:

- на катоді:

А.

- на аноді:

А,

.

Таблиця 2.2 - Баланс струму на ванні анодування

Надходження	QA	%	Витрати	QA	%
На катоді: від зовнішнього джерела струму	1	100	Виділення водню за реакцією 1	1	100
Разом	1	100	Разом	1	100
На аноді: від зовнішнього джерела струму	1	100	Утворення оксидної плівки за реакцією 2 Утворення кисню за реакцією 3	0,75 0,25	75 25
Разом	1	100	Разом	1	100

2.6 Вибір джерела струму для гальванічної ванни

Виходячи із сили струму і напруги на ванні, було вибрано випрямляч Flex Kraft, кожен силовий модуль має такі характеристики:

- номінальна напруга - 30 В;

- номінальний струм - 250 А.

Для вибраного випрямного агрегату визначають кількість необхідних силових модулів, що треба буде з'єднати послідовно, для отримання заданої напруги:



шт.

Для вибраного випрямного агрегату визначають коефіцієнт завантаження:

,

де N_дс - потужність, необхідна для виконання завданої програми

,

кВт.

N_пасп - паспортна потужність вибраного агрегату.

,

кВт.

Отже,

.

2.7 Визначення джоулевої теплоти, складання балансу енергії

Електрична енергія W_заг, яка підводиться до електролізера, перетворюється в хімічну енергію W_хім та в теплову енергію (джоулеву теплоту) W_дж :

.

Енергія W_хім відображає зміни матеріального стану, які відбуваються в результаті перебігу електрохімічних реакцій в електролізері, а енергія W_дж витрачається на розігрівання електроліту і повинна бути врахована при складанні теплового балансу.

Електрична енергія, яка витрачається на перебіг процесу в одній ванні, визначається за формулою:

,

де І - струм на ванні, А; U - напруга на ванні, В; ф - час роботи ванни під струмом, год. Зазвичай баланс енергії складають на одну астрономічну годину роботи ванни.

Енергію W_хім можна визначити за формулою:

,

де - зміна ентальпії усіх електрохімічних процесів, яка розраховується за значеннями ентальпії вихідних та кінцевих продуктів реакції за температури, яка відповідає процесу анодування з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів v_i та виходу за струмом B_ci; z_i - число електронів, які приймають участь у реакції. При розрахунку для усіх процесів, як перебігають одночасно, приймаємо однакому направленість реакції. Тоді:

.

При одночасному перебігу декількох електрохімічних процесів враховуються витрати хімічної енергії на всі процеси, що мають місце в системі, яку розглядають:

.

Тоді:

.

Катодну, анодну та сумарну реакції утворення оксидної плівки можна записати у вигляді:

1. 6H⁺+6e=3H₂ (B_c= 100 - 25 =75%);

2. 2Al+3H₂O=Al₂O₃+6H⁺+6e(B_c = 75 %);

1-2. 2Al+3H₂O=Al₂O₃+3H₂(B_c = 75 %).

Зміна ентальпії для сумарної реакції 1-2 складає:

кДж/моль,

Решта електрохімічних процесів пов'язана із розкладанням води:

3. 4H⁺+4e=2H₂(B_c= 100 - 75 =25%);

4. 2H₂O=O₂+4H⁺+4e (B_c = 25 %);

3-4. 2H₂O=2H₂+O₂(B_c = 25 %).

кДж/моль.

Звідки:

кДж/год;

кДж/год;

кДж/год.

Всі результати занесені в таблицю 2.3.

Таблиця 2.3 - Баланс енергії ванни анодування

Прихід	кДж	%	Витрати	кДж	%
Електрична енергія від джерела струму	2383,675	100	Джоулева теплота	2381,284	99,9
			Хімічна енергія	2,391	0,1
Разом	2383,675	100	Разом	2383,675	100

2.8 Тепловий розрахунок гальванічної ванни, яка працює за підвищеної температури

При проведенні теплового розрахунку визначають кількість теплоти, яку необхідно витратити для розігріву ванни до робочої температури, і кількість теплоти, яку витрачають на підтримування необхідного теплового режиму під час електролізу з урахуванням джоулевої теплоти, яка при цьому виділяється. За результатами цих розрахунків потім визначають параметри нагрівного пристрою і витрати енергоносія. Тепловий розрахунок проводять за такою схемою.

2.8.1 Визначення витрат теплоти на розігрів ванни

Кількість теплоти Q_роз, яка необхідна для розігріву ванни, складається із витрат теплоти Q₁ на розігрів електроліту , матеріалу ванни, анодів і витрат теплоти Q₂ на компенсацію втрат у навколишнє середовище:

,



де Q₂ - теплові втрати при робочій температурі за час розігріву, приймають що в процесі розігріву теплові втрати у два рази нижчі.

Величина Q₁ визначається за формулою:

,

де V₁, C₁, d₁ - відповідно об'єм, питома масова теплоємність і густина електроліту, що нагрівається; C₂ - теплоємність матеріалу корпуса ванни із поліпропілену; m₂ - маса ванни; С₃ - теплоємність матеріалу катода; m₃ - маса катодів у ванні; t_K і t_H - кінцева і початкова температури електроліту.

V₁ = 0,72 м³;

С₁ = 3842 Дж/(кг К);

d₁ = 1063,1 кг/м³

С₂ = 1930 Дж/(кг К);

m₂ = 680 кг;

С₃ = 500 Дж/(кг К);

m₃ = 47 кг;

t_K = 358 K;

t_H = 293 K;

кДж

Кількість теплоти на компенсацію теплових втрат у навколишнє середовище Q₂ складається із втрат теплоти нагрітим електролітом через стінки ванни Q₃ і втрати теплоти через дзеркало електроліту Q₄

Q₂ = Q₃ + Q₄

Так як точний розрахунок величин Q₃ і Q₄ значно ускладнений відсутністю в літературі цілого ряду довідкових даних, їх можливо вирахувати наближено за допомогою таких рівнянь:

Q₃ = q₃ · F_k · ф_p,

Q₄ = q₄ · F₃ · ф_p,

де q₃ - величина питомих витрат теплоти через стінки ванни, Вт/м²; q₄ - питомі витрати теплоти через дзеркало електроліту, Вт/м²; F_k - площа поверхні корпусу ванни, м²; F₃ - площа поверхні дзеркала електроліту, м²;ф_p - час розігріву ванни (приймають у межах 3600-7200 с., частіше - 3600 с.), с .

Для інтервалу температур у ванні t = 40-100 ^оС величину q₃ можна вирахувати за емпіричним рівнянням:

,

Товщина теплоізоляції становить 50 мм, тому [8]:

b₀ = -24,85;

b₁ = 1,357;

Вт/м².

Величину питомих витрат теплоти q₄ через дзеркало електроліту в інтервалі температур t = 30-100 ^oC можна розрахувати за емпіричним рівнянням:

,

Вт/м²,

кДж,

кДж,

кДж,

кДж



2.8.2 Визначення витрат теплоти на підтримання робочої температури ванни

Кількість теплоти Q_роб для підтримування робочої температури у ванні є сумою теплоти на компенсацію теплових втрат у навколишнє середовище Q₂ і теплоти Q₅ на підігрів підвісок з періодично оброблюваними деталями за вирахуванням величини джоулевого тепла Q_дж

Q_роб = Q₂ + Q₅ - Q_дж

Величини Q₂ і Q₅ вираховують за формулами:

Q₂ = (q₃ · F_k + q₄ · F₃) · 3600, Дж

Q₅ = (C₅ · m₅ + C₆ · m₆)(t_k - t_поч) · n_оз,

де С₅ = 540 - питома масова теплоємність матеріалу підвіски (титан марки ВТ0);

С₆ = 903 - питома масова теплоємність матеріалу оброблюваних деталей (алюміній зі сплаву Д16);

m₅ = 210,68 кг - маса підвісного пристрою;

m₆ = 3,32 кг - маса оброблюваних деталей на одній підвісці;

n_оз = 60/ф = 60/27 ? 2- кількість підвісок з деталями, які обробляються у ванні за одну годину.

Q₂ = (90,5 · 5,746 + 7145 · 0,994) · 3600 = 27439,7 кДж

Q₅ = (540 · 10,68+ 903 · 3,32)(85 - 20) · 2 = 569,74 кДж

Q_роб = 27439,7 + 569,74 - 2381,284 = 25628,156 кДж

Результати розрахунків зведені у таблиці 2.4



Таблиця 2.4. - Тепловий баланс ванни

Надходження	кДж	%	Витрати	кДж	%
Кількість теплоти	Qроб	25628,156	91,5	Кількість теплоти	Q2	27439,7	97,96
Кількість джоулевої теплоти	Qдж	2381,284	8,5	Кількість теплоти	Q5	569,74	2,04
Разом	28009,44	100	Разом	28009,44	100

2.8.3 Розрахунок витрат електрики та потужності теплоелектро-нагрівачів для нагрівання ванни

Витрати електроенергії на розігрів ванни протягом однієї години визначається як:

W_роз = , кВт·год,

W_роз = = 81,03 кВт·год.

Витрати електроенергії на підтримування теплового режиму ванни протягом однієї години:

W_роб = , кВт·год,

W_роб = = 7,12 кВт·год.

Загальна потужність трубчастих електронагрівачів (ТЕНів) для розігріву ванни:

N_роз = , кВт,

N_роз = = 81,03 кВт.

Потужність ТЕН для підтримування теплового режиму:

N_роб = , кВт

N_роб = = 7,12 кВт

В даному дипломному проекті ф взято рівним одній годині.

Використовуючи довідкові дані про технічні характеристики промислових ТЕН [7], вибирають необхідну кількість теплоелектронагрівачів. Загальні витрати електроенергії на підтримування теплового режиму ванн при виконанні річної виробничої програми:

W_заб = (W_роз · Т_дб + W_роб · Т_д) · n_в, кВт·год,

W_заб = (81,03 · 249 + 7,12 · 1906,56) · 2 = 67502,35 кВт·год

де Т_дб = 249 - кількість робочих діб у календарному році;

Т_д = 1906,56 - дійсний час роботи ванни, год;

n_в = 2 - кількість ванн даного типу.

2.9 Розрахунок стиснутого повітря на перемішування електроліту

Річна витрата стиснутого повітря П, м² для перемішування електроліту визначається за формулою:

,

де - норми витрати стиснутого повітря на перемішування 1 м³ електроліту, м³/год; V - робочий об'єм електроліту у ванні, м³; n - кількість ванн даного типу; Т_д - дійсний робочий фонд часу роботи обладнання, год.

м³/год.



2.10 Розрахунок витрат матеріалів

Розрахунок витрат матеріалів здійснюється з метою визначення річних потреб виробництва у вихідній сировині та матеріалах для нанесення оксидного покриття. При розрахунку необхідної кількості катодів, хімічних реактивів, води та інших матеріалів виходять з того, що їх витрати здійснюються за такими статтями:

а) на початковий запуск обладнання;

б) на виконання річної виробничої програми.

2.10.1 Розрахунок витрати катодів

2.10.1.1 Розрахунок витрати катодів на запуск обладнання

Витрати нерозчинних катодів (кг) на запуск обладнання визначаються за формулою :

G_кз = К₁ ^. К₂ ^. n_кш ^. l_в^. h_в ^. д_к ^. d_к ^. n_в = 0,48 ^. n_кш ^. l_в^. h_в ^. д_к ^. d_к ^. n_в,

де К₁=0,6 - коефіцієнт, який враховує співвідношення сумарної довжини катодів до довжини ванни; К₂=0,8 - коефіцієнт, який враховує співвідношення ширини катодів та висоти ванни; n_кш=2 - кількість катодних штанг у ванні; l_в=1,4 м - внутрішня довжина ванни; h_в=1,0 м -- внутрішня висота ванни; d_a=7920 кг/м³- густина катодів із нержавіючої сталі 12Х18Н10Т; д_к=0,01 м - товщина катодів; n_в = 2 - кількість ванн даного типу.

кг.

2.10.1.2 Розрахунок витрати нерозчинних катодів на виконання річної виробничої програми

Такі витрати обумовлені технологічними витратами, відходами і визначаються за формулою:

,

де S =7210 м² - сумарна площа нанесеного покриття при виконанні річної програми; A_н = 0,5 г/м² - норма витрат нерозчинних катодів із нержавіючої сталі.

Тоді:

кг.

2.10.2 Розрахунок витрат хімічних реактивів

2.10.2.1 Витрати хімічних реактивів на початковий запуск обладнання

Витрати кожного компонента електроліту G_і (кг) визначаються за формулою [8]:

G_i = C_i • V_в • K_зап • n_в

де С_і - концентрація відповідного компонента електроліту, кг/м³; V_в = 0,994 м³ - об'єм ванни; К_зап - коефіцієнт заповнення ванни, К_зап = 0,8; n_в - кількість ванн даного типу.

CH₃BO₃ = 150 кг/м³;

CNa₂B₂O₇ = 1,5 кг/м³.

кг,

кг.

2.10.2.2 Витрата хімічних реактивів на виконання річної виробничої програми

Розрахунок витрат кожного компонента здійснюється за формулою:

G_i = C_i ^. V_вт

де V_вт - сумарний об'єм електроліту, який виноситься із ванни при виконанні річної виробничої програми, м³.

Величину V_вт можна визначити як:

V_вт = 1,15 ^. S ^. А_е

де S - сумарна поверхня деталей, яка обробляється за рік, м²; коефіцієнт 1,15 - враховує площу занурюваної частини підвісок; А_е= 0,3м³/м² - норма витрат електроліту, який виноситься з деталями.

м³,

кг,

кг.

2.10.3 Розрахунок витрати води

При виконанні річної виробничої програми вода витрачається на приготування електролітів та розчинів, на розкладання внаслідок електролізу, на випарування з поверхні електроліту, на промивні операції.

2.10.3.1 Витрати води на приготування електроліту

Такі витрати (кг) визначаються за формулою:

,

де - вміст води в одному м³ електроліту, кг/м³; - сумарні витрати електроліту на виконання річної виробничої програми, м³.

Величину можна визначати за формулою:



,

де d_ел - густина електроліту, 1063,1 кг/м³; - сума концентрацій компонентів в електроліту, кг/м³.

кг/м³.

Сумарні витрати електроліту знаходять за формулою:

,

де V_в - об`єм ванни, м³; К_зап=0,8 - коефіцієнт заповнення ванни; n_в - кількість ванн; V_вт - об'єм електроліту, винесеного деталями, м³.

V_заг = 0,994 • 0,8 • 2 + 2,49 = 4,08 м³,

кг.

2.10.3.2 Витрати води на розкладання при електролізі

Витрата води на розкладання при електролізі ,кг розраховується за формулою:

де % - вихід за струмом для побічного процесу розкладання води; I=1 А - сила струму;

2.10.3.3 Витрати води на винесення із газами

Витрати на винесення із газами (кг), визначаються за формулою:



де - вміст води, який виноситься із ванни одним м³ газів, кг/м³; V_г^t - загальний об'єм вологого газу, який виділяється за температури електролізу, м³.

Величину визначають як:

,

де Р_б=1013,25 гПа - загальний тиск парогазової суміші; гПа - парціальний тиск парів води за температури 85 єС.

кг/м³.

Для визначення величини V_г^t спочатку визначають об'єм водню і кисню, приведений до нормальних умов:

м³,

м³,

і сумарний об'єм приведених до нормальних умов газів:

м³.

Об'єм вологого газу за температури електролізу:

,

де t_ел = 85 - температура електролізу.

м³,

Тоді

кг

2.10.3.4 Витрати води на випаровування із поверхні електроліту

Такі витрати води , кг розраховують за формулою:

,

де К_в -- коефіцієнт, величина якого залежить від швидкості руху повітря над дзеркалом електроліту; S_е - площа дзеркала електроліту; n_B - кількість ванн даного типу; Т_д - дійсний річний фонд робочого часу, 1906,56 год; Р_п -- парціальний тиск водяної пари за температури 85 єС та відносній вологості навколишнього середовища 75%, Па.

,

де P_s - тиск насиченої водяної пари за температури навколишнього середовища повітря, Па; - вологість повітря в умовах цеху, %.

Па,

кг.

2.10.3.5 Витрати води на промивні операції

Витрати води на промивні операції залежить від кількості ступенів промивки.

При одноступеневій промивці способом занурювання погодинні витрати води складають:

,

де: А_е=0,3 -- норма виносу розчину з ванни поверхнею деталей; P_год= 3,78м²/год - годинна програма ванни; К - критерій остаточної промивки деталей:

де: С_О - концентрація основного компонента в ванні; С_К -- гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивки.

.

де, 1,5 - коефіцієнт який враховує падіння тиску води у водопроводі.

2.10.3.5.1 Витрати води на промивні операції після знежирення

Концентрація основного компоненту (NаОН) -- 10 г/дм³.

Гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивання, для ванн знежирення: 0,8 г/дм³.

,

,



.

Концентрація основного компоненту (Na₃PO₄) -- 40 г/дм³

Гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивання, для ванн знежирення: 0,8 г/дм³.

,

,

.

Концентрація основного компоненту (Na₂SіO₃) -- 25 г/л

Гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивання, для ванн знежирення: 0,8 г/л.

,

,

.

2.10.3.5.2 Витрати води на промивні операції після травлення

Концентрація основного компоненту (NаОН) -- 40 г/дм³.

Гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивання, для ванн травлення: 0,8 г/л.

,

,

.

2.10.3.5.3 Витрати води на промивні операції після освітлення

Концентрація основного компоненту (HNO₃) -- 200 г/дм³.

Гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивання, для ванн травлення: 0,1 г/дм³.

,

,

.

2.10.3.5.4 Витрати води на промивні операції після анодування

Концентрація основного компоненту -- 150 г/дм³.

Гранично допустима концентрація основного компонента у воді після промивання, для ванн травлення: 0,1 г/дм³.

,



,

Загальні витрати води на промивку при виконанні річної виробничої програми, при Т_д = 1906,56 год:

.

Всього на промивні операції витрачається води:

.



5. ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ГАЛЬВАНІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА. ОЧИСТКА СТІЧНИХ ВОД

Стічні води, які утворюються при нанесенні гальванічних покриттів та при застосуванні інших видів хімічної та електрохімічної обробки металів, складають різні токсичні хімічні продукти. Викид цих стічних вод у відкриті водойми або у міські каналізаційні мережі без відповідного очищення недопустимі.

5.1 Процес нейтралізації

Під час нейтралізації стічних вод відбувається видалення з них як вільних кислот та основ, так і іонів металів в результаті їх переведення у важкорозчинні сполуки - гідроксиди чи основні карбонати. В реактор для знешкодження стічних вод надходять лужні та кислотні стоки, де відбувається їх нейтралізація. Після цього за допомогою лужного реагенту (NaOH) доводять до значення рН = 4...5,2, при якому відбувається зв'язування йонів Al³⁺ у важкорозчинний гідроксид Al(OH)₃. Далі стічні води надходять у відстійник, куди додають флокулянт (поліакриламід) для укрупнення часток осаду. Осад поступає в резервуар для зневоднення шламу. Вода, що відстоялась, надходить у реактор для нейтралізації, де за допомогою додавання NaOH доводять її значення до рН = 6...8.

5.2 Іонообмінне очищення

Після нейтралізації в стічних водах присутні аніони сильної кислоти та аніони слабких кислот , тому для їх видалення використовується іонообмінний метод очищення. Для їх видалення встановлюються два аніонних фільтра. В першому використовується слабкоосновний аніоніт А100 для видалення нітрат-іонів, в другому - сильноосновний аніоніт А400, щоб видалити всі інші іони. Для регенерації аніонітів використовується розчин NaOH.

Воду після очистки можна використовувати у стадії промивки або скинути у заводський водосток.

Нижче наведена схема очистки води.

6. ОХОРОНА ПРАЦІ

Виходячи із технологічної частини проекту на виробництві використовуються шкідливі речовини і матеріали, а також електрична, теплова, механічна енергії. Внутрішньоцеховий транспорт представлений ручними візками для переміщення хімічних реактивів та оброблювальних деталей. Всі проектні рішення прийняті з урахуванням вимог охорони праці пожежної безпеки, екологічної без. В даному розділі на основі аналізу шкідливих та небезпечних факторів вирбництва розроблені заходи щодо створення здорових та безпечних умов праці і пожежної безпеки виробництва.

6.1 Виявлення і аналіз шкідливих і небезпечних виробничих факторів на об'єкті, що проектується. Заходи з охорони праці. Повітря робочої зони

Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 роботи у цеху відносяться до категорії середньої важкості ІІа та ІІб. Для даних категорій робіт, у таблиці 6.1. наведені прийняті проектом значення параметрів мікроклімату виробничих приміщень для двох періодів року.

Таблиця 6.1 - Оптимальні та допустимі норми мікроклімату у робочій зоні виробничих приміщень.

Період року	Категорія	Температура, ?С	Відносна вологість повітря,%	Швидкість руху, м/с
		Оптимальна	Фактична	Оптимальна	Допустима	Оптимальна	Допустима
			Нижня межа	Верхня межа
Холод.	IIа	18-20	15-17	23-24	40-60	75	0,2	<0,3
	IIб	17-19	13-15	21-23	40-60	75	0,2	<0,4
Теплий	IIа	21-23	17-18	27-29	40-60	65	0,3	0,2-0,4
	IIб	20-22	16-17	27-29	40-60	70	0,3	0,2-0,5

Процеси анодування покриттів проводять при температурах 80±5° С.

t_п = t_о + 2 єС,єС;

t_п = 85 + 2= 87 єС,

де t_n - температура зовнішньої поверхні обладнання, t_о. - температура повітря робочої зони в теплій період року.

Так як to ? 43° С, то потребується покриття зовнішньої поверхні гальванічної ванни теплоізолюючими матеріалами .

Таблиця 6.2 - Коротка санітарна характеристика підприємства

Назва виробничої дільниці	Шкідливі речовини, що виділяються, причини їх виділення	Група шкідливої речовини, характеристика шкідливої дії	ГДК шкідливої речовини у повітрі робочої зони, мг/м3	Клас небезпечності шкідливої речовини	Засоби індивідуального захисту: тип, марка, ГОСТ	Засоби долікарняної допомоги	Методи контролю вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони
1	2	3	4	5	6	7	8
Ванна хімічного знежирення, Ванна травлення	NaOH	При потраплянні на шкіру, слизові оболонки, очі утворюю-ться сильні хімічні опіки	2	3	Захисні окуляри, гумові рукавички, прорези-нений хімічно-стійкий одяг	Промити слабким розчином оцтової кислоти	ХГА «АГАТ»
Ванна освітлення	HNO3,	Подразнює верхні дихальні шляхи, при потрапля-нні на шкіру викликає хімічні опіки	2	3	Респіратор, халат для захисту одягу, гумові рукавиці	При потраплянні на шкіру - промити великою кількістю води, промити дихальні шляхи 2% розчином соди	ХЖ-130 хромато-графрідиний
Ванна анодування	H3BO3	Викликає подразнення слизових оболонок та опіки	10	3	Захисні окуляри, гумові рукавички, прорези-нений хімічно-стійкий одяг	Промити проточною водою та негайно звернутися до лікаря	Фотометрія

6.1.2 Виробниче освітлення

В дипломному проекті в гальванічному цеху цинкування передбачено робота, яка встановлена за нормами Vб розряду, відповідно до ДБН В.2.5-28-06. На проектованому об'єкті передбачається природне , штучне і суміщене освітлення. Система природного освітлення - комбінована. Вона являє собою сполучення верхнього й бічного освітлення. Проектом передбачене використання систем штучного робочого, аварійного,евакуаційного, ремонтного і охоронного освітлення. Для освітлення використовують газорозрядні лампи низького і високого тиску типу ЛД і ЛДЦ.

Параметри освітлення цеху наведені в таблиці 6.3.



Таблиця 6.3 - Параметри освітлення цеху

Характеристика зорової роботи

Найменший або еквівалентний розмір об'єкта розрізнення, мм

Розряд зорової роботи

Підрозряд зорової роботи.

Контраст об'єкта з фоном

Характеристика фону

Штучне освітлення

Природне

Суміщене

Освітленість, лк

Сукупність нормованих величин показника осліпленості і коефіцієнта пульсації

КПО, ен, %

При системі комбінованого освітлення

при системі загального освітлення

при верхньому або комбінованому освітленні

при боковому освітленні

при верхньому або комбінованому освітленні

при боковому освітленні

Всього

ут.ч. від загального

Р

Кп,%

Середньої точності

Більше 0,5 до 1,0

IV

б

Малий Середній

Середній Темний

500

200

200

40

20

4

1,5

2,4

0,9

Для місцевого освітлення передбачене аварійне і евакуаційне освітлення, для якого будуть використовуватися світильники прямого типу. Для виміру і контролю освітленості в приміщеннях використовують люксметри Ю-117 з періодичністю 1 раз на рік і після ремонту освітлювальних установок та заміні ламп.

6.1.3 Виробничий шум і вібрація

Джерелом вібрації та шуму в цеху є механізми: барботери, автооператори, вентилятори, електродвигуни, компресори та ін. Рівень шуму на даному виробництві залежить від одночасної роботи всіх видів устаткування і сягає 76…92 дБА за даними лабораторних вимірів, що перевищує допустимий рівень звуку на робочих місцях (допустиме значення, згідно ДСН 3.3.6.037-99 - 80 дБА).

Зниження шуму досягається наступними способами:

- ізоляцією джерел шуму засобами звукоізоляції і звукопоглинання (перегородки і кожухи, перешкоджаючі розповсюдженню шуму); використання глушників, які встановлюються на повітроводах;

- акустичною обробкою приміщень, а зокрема, приміщення звукопоглинаючих пористих матеріалів;

- зменшенням шуму в джерелі їх утворення - мінімальні допуски, ретельне балансування, демпфірування вібрації співударяючихся деталей;

– використання індивідуальних засобів захисту (беруши, тампони з ультратонкого волокна, навушники, шлеми, каски);

- архітектурно-планувальним рішенням: відстань від стіни до обладнання з робочої сторони лінії 1,5 м, з неробочої 1,2…1,5 м; площа виробничого приміщення на одного працюючого не менше 4,5 м²; мінімальна висота приміщення 5 м, при цьому площа приміщення зайнята лінією хромування, не перевищує 25 % загальної площі гальванічного цеху.

В цеху, що проектується передбачено прилад ИШВ-003, для вимірювання рівня шуму і контролю рівня вібрації.

6.1.4 Електробезпека

Гальванічний цех за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом відноситься до особливо небезпечних приміщень, оскільки характеризується наявністю хімічно активного середовища, руйнуючого електроізоляцію і струмоведучих частин електрообладнання.