Анализ и обеспечение безопасных условий труда на участке термической обработки

Безопасность труда

1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда на участке термической обработки

При термической и химико-термической обработке металлов возможно воздействие на работников различных опасных и вредных производственных факторов, в том числе:

- незащищенные подвижные элементы производственного оборудования;

- передвигающиеся заготовки, готовые изделия или детали;

- движущиеся транспортные средства;

- аэрозоли фиброгенного действия (пыли);

- неблагоприятный микроклимат рабочей зоны;

- повышенная температура поверхностей оборудования и материалов;

- пониженная температура при обработке деталей холодом;

- опасный уровень напряжения в электрической цепи;

- повышенный уровень электромагнитного излучения (ультрафиолетового, видимого, инфракрасного, лазерного, микроволнового, радиочастотного);

- повышенная напряженность магнитного поля;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- пониженная освещенность рабочего места;

- пожаро- и взрывоопасность;

- химические факторы общетоксического, раздражающего, канцерогенного воздействия на организм работника;

- тяжесть и напряженность труда.

Всем этим факторам необходимо уделять постоянное внимание.

Человек, участвующий в производственном процессе, постоянно подвергается опасности, особенно при работе на оборудовании.

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: оксид азота 20 мг/м², по нормам ПДК это значение должно быть 5 мг/м²; хлорид бария 1,8 мг/м², по ПДК - 0,3 мг/м²; гидрооксид калия 2,5 мг/м², по ПДК - 0,5 мг/м²; калия нитрат 15 мг/м², по ПДК - 5 мг/м²; масла индустриальные (И-12А, И-20А) 25 мг/м², по ПДК - 5 мг/м².

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. Круглые ванные и шахтные термические печи рекомендуется оборудовать кольцевыми отсосами. Не допускается объединять воздуховоды вытяжных систем от термических печей и от закалочных масляных баков и ванн (из-за возможного возгорания масла).

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.

В цехе 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.[38, 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 ровна 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, в результате люминесцентных ламп типа ЛОУ, ЛСП или ламп накаливания типа УПД, УПМ - 15. Шкалы приборов и датчиков должны снабжаться дополнительной подсветкой

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

Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока:

- случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

- появление напряжения на металлических частях станков в результате повреждения изоляции.

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.

Для предотвращения несчастных случаев оборудование необходимо снабжать специальными оградителями, защитными и предохранительными устройствами.

В производственном цехе для предотвращение поражения электрическим током предусмотрено защитное заземление.

Для заземления электроустановок различных назначений и напряжений в большинстве случаев делают одно общее заземление, обеспечивающее наименьшее сопротивление.

При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземлённой установке. Чтобы напряжение на заземлённом корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. Для электроустановок напряжением до 1000 В при изолированной нейтрали трансформатора, генератора сопротивление защитного заземления должно быть не более 4 Ом.

Для того чтобы уменьшить или исключить вообще влияние опасных и вредных факторов на человека, необходим целый комплекс мер по охране труда.

Технологические процессы термической и химико-термической обработки металлов должны предусматривать:

- устранение непосредственного контакта работников с химическими веществами, материалами, деталями и отходами производства, оказывающими на них вредное воздействие;

- замену операций, при которых возникают опасные и вредные производственные факторы, на операции, где указанные факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью;

- использование автоматизированных методов определения концентрации веществ 1-го класса опасности в воздухе рабочей зоны;

- оптимальные режимы работы оборудования, обеспечивающие непрерывность технологического процесса;

- рациональный ритм работы людей, выполняющих отдельные технологические операции;

- исключение возможности создания аварийных ситуаций;

- применение комплексной механизации и автоматизации, дистанционного управления - контроля и регулирования параметров технологических процессов (температуры, давления в рабочем пространстве печи, содержания компонентов в газовой среде и т.д.);

- использование блокировочных устройств (в целях исключения возникновения аварийных ситуаций) и средств световой и звуковой сигнализации о нарушении технологического процесса;

- герметизацию оборудования, из которого возможно выделение вредных веществ;

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

- соблюдение установленной периодичности чистки закалочных баков, емкостей и нагревательных печей;

- механизацию ручного труда [39].

2 Расчет тяжести труда для термического участка с учетом мероприятий по улучшению

В результате мероприятий по эргономике и охране труда температура воздуха на рабочем месте в теплый период года уменьшилась с 33 до 23 ⁰С, скорость движения воздуха в теплый период года уменьшилась с 0,8 до 0,6 м/с. Токсичные вещества снизились с 4 до 1 крат превышения ПДК, данный норматив и мероприятия были указаны выше; влажность воздуха снизились с 67 до 48 %, освещенность была в два раза меньше нормы, а стала на 80 % выше нормы. Величина физической нагрузки: общая выполняемая мышцами корпуса и ног за смену снизилась с 890 кДж до 450 кДж; напряжение зрения: размер объекта различения изменился с 0,7 мм до 1,5 мм [40].

Результаты оценки этих факторов тяжести труда до и после внедрения мероприятий сводятся в таблицу 2.

Таблица 5.2

Результаты оценки тяжести труда до и после внедрения мероприятий

Факторы	Оценка факторов в баллах
	До внедрения мероприятий	После внедрения мероприятий
Санитарно-гигиенические:
1) Температура воздуха на рабочем месте	5	3
2) Скорость движения воздуха	4	3
3) Токсичные вещества	5	2
4) Влажность воздуха	3	1
5) Освещенность	3	2
Психофизиологические
1) Величина физической нагрузки	3	2
2) Напряжение зрения	3	2



Интегральная оценка тяжести труда до и после внедрения мероприятий определяется по формуле:

, (5.1)

где U_T - интегральный показатель категории тяжести, баллы;

X_max - элемент условий труда на рабочем месте, имеющий наибольший

балл;

X_i - элементы условий труда на рабочем месте;

n - количество элементов условий труда.

До внедрения мероприятий:

.

Это значение соответствует пятой категории тяжести труда.

После внедрения мероприятий:

.

Это значение соответствует третьей категории тяжести труда.

Прогнозирование изменения травматизма осуществляется следующим образом. Рост травматизма оцениваем по формуле:

(5.2)

где К - рост производственного травматизма, количество раз.

Проектируемое оборудование предназначено для использования в рациональных условиях смены при:

,

что соответствует первой категории тяжести труда. В реальных условиях эксплуатации до внедрения мероприятий возможен рост травматизма в 3,7 раза при пятой категории тяжести труда:

После внедрения мероприятий категория тяжести труда снизилась до третьей (U₂ = 33,3), что соответствует росту травматизма в 1,47 раза по сравнению с рациональными (проектируемыми) условиями труда:

Для того чтобы выяснить, как изменилась работоспособность после внедрения мероприятий по ее повышению, необходимо определить показатель се уровня.

До внедрения комплекса мероприятий:

Показатель утомления определяется по формуле:

, (5.3)

где У - показатель утомления в условных (относительных) единицах.



Уровень работоспособности определяется по формуле:

R = 100 - У, (5.4)

где R - уровень работоспособности в относительных единицах.

R₁ = 100 - 62,8 = 37.

После внедрения мероприятий:

Показатель утомления

Уровень работоспособности

R₂ = 100 - 28 = 72.

Изменение производительности труда (прирост производительности труда) в результате изменения работоспособности определяется по формуле:

, (5.5)

где П_ПТ - прирост производительности труда.

.

3 Возможные чрезвычайные ситуации на участке

На данном участке возможны следующие чрезвычайные ситуации, связанные с особенностями технологического процесса.

Замыкание электрической проводки, вследствие чего может выйти из строя оборудование, и рабочий персонал получит электротравму.

На участке используются соляные ванны для термообработки, которые в случае перегрева могут служить причиной взрыва и пожароопасной ситуации. Это может повлечь за собой выход из строя не только соляных ванн, но и другого оборудования, стоящего рядом.

Возможностью возникновения чрезвычайных ситуаций на проектируемом участке является несоблюдение правил техники безопасности, выхода из строя оборудования, отклонения от технологического процесса и других незапланированных ситуаций.

Чрезвычайные ситуации могут возникнуть и в результате стихийных действий сил природы, крупных аварий и катастроф на промышленных объектах.

Чрезвычайные ситуации, которые могут возникнуть на территории Оренбургской области:

а) техногенного характера:

- транспортные аварии;

- аварии на продуктопроводах с ядовитыми газами;

- аварии на бытовых трубопроводах;

- пожары;

- обрушение зданий;

- аварии на электросетях, в коммунальных системах;

- аварии на очистных сооружениях;

- гидродинамические аварии (прорыв плотин, построенных из местных материалов);

б) чрезвычайные ситуации природного характера:

- геологические (оползни, пыльные бури);

- метеорологические (бури, смерчи, шквалы, снегопад, сильный дождь с градом);

- гидрологические (наводнение);

- природные пожары;

- инфекционные болезни животных, растений;

в) экологического характера:

- катастрофическое проседание поверхности земли из-за выработки недр;

- загрязнение тяжелыми металлами;

- превышение вредных примесей в атмосфере;

- подтопление земной поверхности грунтовыми водами.

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.

Опасными объектами в г. Оренбурге и области являются:

а) Ириклинское водохранилище;

При разрушении плотины до села Озёрное создаётся зона катастрофического затопления. До города Орска волна дойдёт за 6 ч, до города Оренбурга волна дойдёт за 36 ч, что вызовет большое наводнение. Волна воды прогнозируется 11,7 м.

б) город Орск - здесь сосредоточено много заводов, связанных с химической переработкой сырья, поэтому город является химически опасным;

в) Оренбургский газоперерабатывающий завод - опасен в пожарном, взрывном, химическом отношениях. ОГПЗ - генератор сильно действующего, ядовитого вещества - сернистого ангидрита: при погрузке серы образуется пыль, оседает и при наличии влаги самовоспламеняется, сера горит без пламени (тлеет). Сернистый ангидрит хорошо растворяется в воде: в одном объёме воды растворяется 40 объёмов газа - образуется сернистая кислота (кислотные дожди);

г) на территории области более 4 000 скважин нефтегазодобычи, попутный сильнодействующий ядовитый газ - сероводород. По территории области проложены 28 ниток трубопроводов транспортирование газа, нефти, нефтепродуктов;

д) хлораторные очистные сооружения городской станции аэрации воды:

Уральский водозабор (ул. Парковская) - 2,6 т.;

Уральский открытый водозабор (Набережная) - 2,6 т.;

Новосакмарский водозабор (ул. Волгоградская) - 2т.;

ж) мясокомбинат - аммиак 40 т., 14 тыс. т. серной кислоты;

и) гормолзавод (ул. Кавказкая) - 17 т. аммиака в холодильных установках 190 т./сутки фтор-водородная кислота;

к) хладокомбинат - аммиак 40 т. в холодильных установках;

л) фабрика пуховых платков - 2 т. муравьиной кислоты;

м) база производственно-технической комплектации (гора Сулак) - 300 т. соляной кислоты [39].

4 Оценка устойчивости объекта экономики к воздействию механических поражающих факторов (воздушной ударной волны)

Ниже приводится описание того, как оценить устойчивость рабочего места к воздействию ударной волны и определить избыточное давление, степень разрушения рабочего места.

Потенциально взрывоопасным источником является склад, в котором находятся баллоны со сжиженным пропаном, общей массой 500 кг.

Характеристика элементов объекта:

Станки средние.

В очаге взрыва газовоздушной смеси принято выделять три круговые зоны: I - зона детонационной волны; II - зона действий продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны [41].

- Зона детонации волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны r_I определяется по формуле:

м,

где Q - количество сжиженного углеводородного газа, т.

В пределах зоны I действует избыточное давление ДР_I = 1700 кПа.

- Зона действия продуктов взрыва (зона II), охватывающая всю площадь разлета продуктов газовоздушной смеси в результате ее детонации. Радиус этой зоны определяется по формуле:

м.

Избыточное давление в пределах зоны II ДР₂ изменяется от 1350 кПа до 300 кПа и может быть определено по формуле:

кПа.

- В зоне действия воздушной ударной волны (зоны III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли. Избыточное давление в зоне III ДР_III рассчитывается в зависимости от ш - относительной величины:



где r_III - радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной ударной волны, м.

.

Так как ш?2, то ДР_III рассчитывается по формуле:

,

кПа.

Термический участок окажется под действием воздушной ударной волны с избыточным давлением около 314 кПа. Данный участок получит полное разрушение.