Анализ и обеспечение безопасных условий труда

Безопасность труда

1. Анализ и обеспечение безопасных условий труда

Опасными зонами при термической обработке являются: высокочастотные установки, баки с закалочными средами, печи, соляные ванны.

Опасные и вредные факторы, возникающие при термической обработке изделий, в первую очередь обусловлены ее видом, применяемым оборудованием и рабочими средами ( с контролируемой атмосферой, с расплавами солей, воздушные и т. д.).

Рассмотрим основными вредные и опасные производственные факторы и проведем анализ по обеспечению безопасных условий труда и проведем анализ условий труда на термическом участке, а именно на рабочем месте термиста.

Основными вредными или опасными производственными факторами при термической обработке в соответствии с ГОСТ 12. 3. 00.4-75, ОСТ 105-699-79 могут быть следующие:

1. Повышенная загазованность или запыленность воздуха рабочей зоны. Источник - токсичные газы; пары соляных расплавов.

Вредные вещества (пыль, пары металлоорганических соединений, вредные вещества) проникают в организм человека через дыхательные пути, через кожу и оказывают раздражающее действие на слизистую оболочку глаз, дыхательные пути, кожу. В организме человека пыль вызывает раздражение дыхательных путей, приводит к появлению специфических заболеваний. Концентрация пыли и других вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должна превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.003, ГОСТ 12.1.005 и методическими указаниями "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

На термическом участке содержание вредных веществ до проведения мероприятий были следующими: масла индустриальные (И-12А, И-20А) 25 мг/м³, по ПДК - 5 мг/м³.

Для достижения нормативных значений содержания вредных веществ необходимо применять местные воздухоотсосы. Местные отсосы должны быть расположены таким образом, чтобы отсасываемый воздух не проходил через зону дыхания работника. В качестве местных отсосов можно применять бортовые отсосы. Не допускается объединять воздуховоды вытяжных систем от термических установок и от закалочных масляных баков и ванн (из-за возможного возгорания масла).

2. Повышенная температура материалов или поверхностей оборудования, повышенный уровень теплового излучения. Ожоги можно получить при выбросе расплава солей вследствие нарушения технологического процесса, при возгорании закалочных масел, при воспламенении горючих газов, применяемых в качестве контролируемых атмосфер, при прикосновении к наружным частям оборудования, температура которых повысилась вследствие выхода из строя теплоизоляции, при прикосновении к нагретым изделиям или частям печей.

На организм человека большое влияние оказывает микроклимат помещения.

В городе Оренбурге климат резко континентальный, диапазон годовых температур от минус 40 до плюс 40 ⁰С, количество выпадающих осадков - умеренное, преобладают восточные и западные ветра. Такой резкий перепад температур оказывает влияние на микроклимат в помещении.

На участке должны быть благоприятные метеорологические условия труда в соответствии с ГОСТ 12.1.005, значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в зависимости от категории тяжести выполняемой работы, величины избытков явного, выделяемого в помещении, тепла и периода года. Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости воздуха в рабочей зоне производственного помещения показаны в таблице 1.[1, с. 92, таблица 2.3].

Таблица 1.

Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости воздуха в рабочей зоне производственного помещения

Сезон года	Категории работ	Температура, 0С	Относительная влажность, %	Скорость, м/с, не более
Холодный и переходный период (температура наружного воздуха <100С)	Средней тяжести	17 - 19	60 - 40	0,3
Теплый период (температура наружного воздуха >100С)	Средней тяжести	20 - 22	60 - 40	0,4

Категории работ - это разграничение работ на основе общих энергозатрат организма, измеряемых в Дж/с.

На данном участке термической обработки следующие значения микроклимата: температура воздуха в теплый период года 33 ⁰С, в холодный период минус 18 ⁰С; относительная влажность воздуха 67 %; скорость воздуха в теплый период года 0,8 м/с, в холодный - 0,6 м/с.

Это не соответствует нормативам. Необходимо достигать нормативных значений микроклимата. В теплый период года для снижения температуры и влажности воздуха необходимо применят искусственную и естественную вентиляцию помещения. Аэрацию следует производить путем открывания окон и светоаэрационных фонарей, отверстий вентиляционных шахт. В качестве вентиляторов для искусственной вентиляции можно применять различные типы осевых (МЦ, Ц3 - 0,4) и радиальных (Ц4 - 70, Ц4 - 76) вентиляторов. В холодный период следует устраивать воздушные системы отопления, совмещенные с приточной вентиляцией без рециркуляции.

Огромное значение имеет освещенность помещения. При недостаточной освещенности и плохом качестве освещения состояние зрительных функций человека находится на низком исходном уровне, повышается утомление зрения в процессе выполнения работы, возрастает риск производственного травматизма.

Следствием этого является временное нарушение зрительных функций глаза со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями нежелательными как для качества трудовой деятельности, так и для самого человека.

В то же время рациональное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда, обеспечению его безопасности, сохранению высокой работоспособности человека в процессе труда.

Освещенность рабочего места термического участка согласно СНиП 23-05 должна быть равна 200 лк, это значение обеспечивается в результате дневного света через боковые проемы с коэффициентом естественного освещения от 1 до 1,5 % или, если этого недостаточно установить дополнительное осветительное оборудование в качестве которого применяют газоразрядные лампы преимущественно люминесцентного типа ЛДЦ, ЛД или лампы накаливания типа УПД, УПМ - 15.

3. Повышенное значение напряжения в электрических цепях. Электротермическое оборудование имеет токоведущие части непосредственно в рабочем пространстве, зачастую без электрической изоляции. Это представляет опасность при соприкосновении с токоведущими частями в момент загрузки, выгрузки или перемещения нагреваемых изделий. Контакт человека с токоведущей частью возможен также через изделие или инструмент. Вследствие неисправности может возникнуть электрический контакт между токоведущими частями и другими металлическими частями электрической печи, в результате чего каркас, дверца, смотровое отверстие могут оказаться под напряжением.

При обслуживании электроустановок (соляная ванна, высокочастотная установка) с напряжением 380в возникает опасность поражения электрическим током. Оно не должно превышать значений, указанных ГОСТ 12.1.006.

Защита людей от поражения электрическим током в условиях производства достигается следующим: наличие изоляции, ограждений, расположением на недоступной высоте, блокировками, наличием защитных заземлений и автоматического отключения, устройством изолирующих полов, а также постоянным инструктажем по технике безопасности работников.

Электрическое оборудование должно быть надежно заземлено и изолированно. Загрузка, выгрузка, очистка, ремонт и осмотр электрических печей во избежание короткого замыкания и поражения электрическим током должны производиться в обесточенном состоянии, т. е. при полностью снятом напряжении.

Высокочастотные установки должны быть снабжены конструктивными ограждениями и механической и электрической блокировкой, обеспечивающие невозможность прикосновения к находящимся под напряжением частям установок. Высокочастотное оборудование должно иметь надежное заземление.

При нагревании деталей весом более 10 кг у закалочной установки должно быть предусмотрено подъемное приспособление или специальное загрузочно-разгрузочное устройство у индуктора для установки и снятия деталей. При нагревании мелких деталей необходимо предусмотреть приспособление для их удобной установки и снятия.

У каждой высокочастотной установки должны быть резиновые коврики или деревянные решетки, установленные на изоляторах.

Масляные закалочные ванны должны оборудоваться специальными спускными кранами. Для закалки должно применяться масло с температурой вспышки не ниже 170°С. Максимальная температура нагрева масла не должна превышать 80-85°С. Закалочные ванны должны быть оборудованы плотно закрывающимися крышками, чтобы в случае возникновения пожара можно было немедленно закрыть ванну и прекратить доступ воздух к горящему маслу. Соляные и масляные ванны должны оборудоваться местной вытяжной вентиляцией.

4. Повышенная напряженность электромагнитных полей. При эксплуатации высокочастотных установок на организм человека могут воздействовать электрические и магнитные поля, напряженность которых в диапазоне частот 0,06-300 МГц должна соответствовать ГОСТ 12.1.006-84. В процессе эксплуатации необходимо соблюдать предписания завода-изготовителя об экранировании индукционных установок и индукторов с тем, чтобы не превышать предельно-допустимые нормы интенсивности электромагнитных полей.

На термическом участке так же может возникнуть взрыво- и пожароопасность при работе с контролируемыми атмосферами, при использовании масел для охлаждения в случае несоблюдения мер противопожарной безопасности. На практике бывает достаточно кратковременной вспышки паров на поверхности масляной ванны, чтобы температура в этом месте поднялась до температуры горения. Поэтому температура масляной ванны обычно поддерживается на 40-60°С ниже температуры кипения. Требования безопасности работы на электропечах изложены в ГОСТ 12. 2. 007. 9.-75. Требования безопасности работы на установках генераторах и нагревателях индукционных для электротермиста изложены в ГОСТ 12. 2. 007. 10-75.

В современной технике безопасности применяют три принципа предотвращения пожаро- и взрывобезопасности:

- исключение образования горючих смесей;

- исключение образования источников воспламенения и самовоспламенения;

- локализация взрыва(очага горения) в пределах определенного устройства, способного выдержать его последствия.

Предупреждение пожаро- и взрывобезопасной ситуации при работе с закалочными маслами достигается в результате правильного подбора марки масла и режима работы. При конструировании вытяжных устройств необходимо делать трубопроводы короткими, избегать висячих колен, в которых может собираться конденсат, предусматривать возможность очистки трубопроводов, делать в пожарозащитном исполнении участки через крышки(применяют асбест или камень), устанавливают устройства, предотвращающие распространение пламени.

5. Уровень шума на рабочих местах при работе некоторых механизмов может превышать допустимые по ГОСТ 12. 1. 003-84 нормы. На термическом участке уровень шума составляет 90 дБ при норме 75дБ (СН 2.2.4./2.1.8.562 - 96). Превышение нормы шума вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость.

При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу, нарушение зрения, вкусовых ощущений, расстройство органов пищеварения и т.д. У них отмечается повышенная склонность к неврозам. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше, т.е. работа оказывается более тяжелой. Шум, отрицательно воздействуя на слух человека, может вызвать три возможных исхода: временно (от минуты до нескольких месяцев) снизить чувствительность к звукам определенных частот, вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту.

Для достижения нормативных значений уровня шума на механическом участке применяем различные методы: уменьшение шума в источнике его возникновения, звукопоглощение и звукоизоляция, установка глушителей шума, рациональное размещение оборудования, применение средств индивидуальной защиты.

Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения.

Механические шумы возникают вследствие действия инерционных сил, процесса трения между деталями в узлах и агрегатах конструкций. Меры по снижению шума необходимо осуществлять путем совершенствования технологических процессов и создания прогрессивного оборудования уже на стадии проектирования, соблюдения режимов ремонта средств технологии и оборудования в соответствии с техническими условиями.

Для снижения шума механического происхождения необходимо выполнить следующие мероприятия:

- замена подшипников качения на подшипники скольжения (шум снижается на 10-15 дБ), зубчатые и цепные передачи клиноременными и зубчатоременными передачами;

- замена возвратно-поступательного движения на равномерное вращательное;

- замена прямозубых шестерен косозубыми и шевронными;

- замена металлических деталей пластмассовыми;

- размещение зубчатых зацеплений в масляных ваннах и картерах;

- применение принудительной смазки в сочленениях для предотвращения возникновения шума от трения;

- использование прокладочных материалов в соединениях для ослабления колебаний от одной части узла или агрегата к другой;

- установка корпусов, кожухов, крышек и т.п., для уменьшения интенсивности вибраций поверхностей, создающих шум;

- применение резиновых подкладок на днищах при установке на них агрегатов и машин.

2. Расчет воздухообмена в производственном помещении

Вентиляционные системы, предназначенные для создания воздухообмена, заключающегося в удалении из производственного помещения загрязненного воздуха с подачей вместо него чистого, что позволяет создать в рабочей зоне нормальные метеорологические условия. Вентиляция также необходима для исключения перегрева приборов и средств автоматизации и создания для них благоприятного микроклимата, общие требования определены в СНиП 2.04.05-91, к системам вентиляции ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ.

В случае внезапного поступления в помещение большого количества взрывоопасных или токсичных выделений в результате аварии или нарушения технологического процесса предусмотрено включение аварийной вентиляции.

В помещениях цеха кратность вентиляции: в помещениях цеха по СНиП 11-92-76. Кратность воздухообмена это объем воздуха, подаваемого в течении одного часа в производственное помещение и обеспечивающего соблюдения санитарных норм.

Включение аварийной вентиляции предусмотрено автоматически от газоанализаторов и дистанционно со щита операторной.

Организация и проведение технологического процесса должны предусматривать:

- замену технологических процессов и операций с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью: комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов:

- герметизацию оборудования;

- применение средств коллективной защиты;

- своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;

- систему контроля и управления технологического процесса, обеспечивающие защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;

- своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов.

Особое значение имеет вентиляция производственных помещений, позволяющая бороться с запылённостью и загрязнением различными примесями воздуха. Естественная вентиляция усиливается при помощи форточек, вытяжных каналов, а также аэрации зданий и управляемой естественной вентиляции, использующей окна и фонари зданий, через них удаляется в атмосферу нагревшийся в помещении воздух.

Механическая (принудительная) вентиляция необходима на производстве, которое имеет источники загрязнения воздуха (различные испарения, загазованность, и пр.). Она снабжена устройствами, подающими в помещение чистый воздух из атмосферы и вытяжными установками. Места образования пыли укрывают кожухами, присоединёнными к воздуховодам вытяжной вентиляции.

Определим полное необходимое количество свежего воздуха. Количество воздуха необходимое для удаления избыточного тепла:

(5.1)

где t_у - температура удаляемого воздуха, t_у = 33С°;

t_пр - температура принятого воздуха, t_пр = 20 С°;

C - массовая удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг·°С)(С = 1 кДж/(кг·°С));

- плотность поступающего воздуха, кг/ м³( = 1, 2 кг/ м³⁾;

- избыточное тепловыделение, определяется по формуле:

(5.2)

где Q₁ - тепловыделение от искусственного освещения, определяется по формуле:

, кВт (5.3)

где N - мощность осветительной установки, Вт;

Q₂ - тепловыделение от работающих людей, кВт;

(5. 4)

где h - количество работающих в наибольшей смене, h = 1 чел. ;

q₁ - количество тепла, выделяемого одним человеком, q₁=200 Вт.

Q₃ - тепловыделение от индукционной установки, Вт;

(5. 5)

где N - установочная мощность, N = 100 кВт;

- коэффициент, учитывающий долю тепла, входящего на участок.

Принимаем = 0, 7- для индукционной установки;

n - коэффициент одновременной работы установок. Так как установка на участке одна, принимаем n = 1.

Q₄ - количество тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации определяется по формуле:

(5. 6)

где Fост - площадь поверхности остекления, м²; Fост = 18 м²;

qост - теплопоступление от солнечной радиации через 1 м² поверхности остекления, м²; qост = 100 Вт/м²;

Аост - коэффициент остекления, принимаем Аост = 1.

Количество воздуха для удаления избытка влаги:

(5.7)

где d_уд - влагосодержание удалённого воздуха, V_уд =17 г/м³;

d_пр - влагосодержание приточного воздуха, V_пр =12 г/ м³;

W - избытки влаги в помещении (от охлаждающей воды), определяется по формуле;

(5.8)

где - коэффициент, принимаемый по таблице П2 [1, стр. 516]( =7, 7);

Рн - давление насыщенного пара, кПа (Рн = 101 кПа);

М - молекулярная масса воды, г/моль (18 г/моль).

Расчет количества воздуха, необходимого для поддержания ПДК вредных примесей.

Количество воздуха, необходимое для поддержания ПДК вредных примесей рассчитывается по формуле:

(5.9)

где G - количество вредных веществ (пары индустриального масла), поступающего в воздух помещения, мг/ч; (G = 24000 мг/ч);

- концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения мг/м³; (=5 мг/м³);

- концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение мг/м³; (= мг/м³).

Полное необходимое количество приточного воздуха:

м³/час.

Таким образом, для обеспечения нормального воздухообмена расход воздуха составляет 6425 м³\ч. Выбираем тип вентилятора по вычисленному объему приточного воздуха: вентилятор производительностью

L = 6500м³\ч. Необходимый воздухообмен обеспечивается вентилятором

Ц4- 70 №6,3, что позволяет создать на участке благоприятные условия в соответствии с санитарными нормами.



3 Возможные чрезвычайные ситуации

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории ил акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносит ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природе/

Чрезвычайные ситуации могут возникнуть в результате стихийных действий сил природы, крупных аварий и катастроф на промышленных объектах, а также нарушения технологии производства, правил эксплуатации различных машин, оборудования и установленных мер безопасности [1].

Чрезвычайные ситуации, которые могут возникнуть на территории «Ремонтно - механической службы газопромыслового управления»:

А) техногенного характера:

1) транспортные аварии;

2) аварии на продуктопроводах с ядовитыми газами;

3) аварии на бытовых трубопроводах;

4) пожары;

5) обрушение зданий;

6) аварии на электросетях, в коммунальных системах;

7) аварии на очистных сооружениях;

Б) экологического характера:

1) катастрофическое проседание поверхности земли из-за выработки недр;

2) загрязнение тяжелыми металлами;

3) превышение вредных примесей в атмосфере;

Наиболее опасными следствиями аварий и катастроф являются пожары и взрывы. Они могут разрушить здания и сооружения, уничтожить материальные ценности, нарушить процесс производства и вызвать гибель людей, то есть нанести экономике, населению, окружающей среде огромный ущерб.

Для определения негативного воздействия поражающих факторов ЧС на человека, его имущество и окружающей природной среды необходимо знать пространственно-временное распределение тех или иных физико-химических, биологических, теплофизических и других параметров:

при барическом воздействии -- избыточные давления на фронте ударной волны и импульс фазы сжатия;

при термическом воздействии -- поле плотностей тепловых потоков излучения;

при токсическом воздействии -- поле концентраций (токсидоз) токсиканта и т.д.).

Под сценарием развития техногенной аварии будем понимать последовательность логически связанных между собой отдельных событий (истечение, выброс, испарение, рассеяние, дрейф паров, воспламенение, взрыв, воздействие на людей и соседнее оборудование и т.п.), в соответствии с которыми определяются поля физических параметров, вид и величина поражающих факторов, степень поражения людей, их имущества, ОПС.

Как было сказано ранее, ударная волна, негативно воздействующая на человека, здания, сооружения и т.п., может образоваться при взрыве ядерного оружия, атомного реактора, технологической установки, резервуара, парогазовоздушного облака взрывчатого вещества и т.д. Все они имеют как общие, так и отличительные черты.

Согласно ГОСТ Р 22.0.05 -- 94: взрыв -- быстро протекающий процесс физических и химических превращений вещества, сопровождающийся высвобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная привести или приводящая к возникновению техногенной ЧС.

Оценим устойчивость здания цеха к воздействию ударной волны, определим избыточное давление и степень его разрушения [1].

Потенциально взрывоопасным источником является склад топлива в котором находиться емкость с сжиженным пропаном в 0,7 т.

Характеристика объекта:

- здание цеха - одноэтажное кирпичное.

В очаге взрыва газовоздушной смеси принято выделять три круговые зоны:

I - зона детонационной волны; II - зону действия продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны.

а) Зона детонационной волны (зона I)находиться в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны определяется по формуле (2.1) из [2, с.22]

б) Зона действия продуктов взрыва(зона II) охватывающая всю площадь разлета продуктов газовоздушной смеси в результате ее детонации. Радиус этой зоны определяется по формуле (2.2) из [2, с.22]

r₂ = 1,7 · 16 = 27,2 м.

Избыточное давление в пределах зоны II ?Р₂ измениться от 1350 кПА до 314,6 кПА и может быть определено по формуле (2.3) из[2, с.22]

?Р_II = 1300 · (16 / 27,2)³ + 50 = 314,6 кПА

в) В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющейся по поверхности земли. Избыточное давление в зоне III ?Р_III рассчитывается в зависимости от ? - относительной величины определяемой по формуле (2.4) из [2, с. 22]



? = 0,24 ·

При ? ? 2 ?Р_III рассчитывается по формуле (2.5) из [2, с. 23]

?Р_III = кПА

Здание цеха окажется под действием воздушной ударной волны с избыточным давлением около 43,75 кПА. По приложению А из [2, с. 34] степень разрушения здания цеха (одноэтажное, кирпичное без каркаса) получит полное разрушение.



Литература:

1. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учеб. пособие для вузов/ П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев и др. - 2 - е изд., испр. и доп. М.: Высш. шк., 2001. - 319 с.

2. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для высш. учеб. заведений / Б.С. Мастрюков. - М.: Издательский центр «Академия», 3003. - 336 с.

3. Справочная книга по охране труда в машиностроении/Г.В. Бектобеков, Н.Н. Борисова, В.И. Коротков и др. ; Под общ. ред. О.Н. Русака-Л. : Машиностроение, 1989. - 541 с. : ил.