Размещено на http://www.allbest.ru/

Безопасность и экологический аспект проектирования литейного цеха для производства отливок из серого чугуна

1. Общая характеристика цеха

Проектируемый литейный цех для производства отливок из серого чугуна завода кранового машиностроения имеет производительность 22000 тонн в год. Плавильное отделение цеха работает в три смены, остальные, такие как: шихтовое, формовочно-заливочно-выбивное, стрежневое, смесеприготовительное и очистное работают в две смены.

В цехе используется такое технологическое оборудование как: индукционные тигельные печи промышленной частоты ИЧТ10, формовочная линия Л651, стержневые линии моделей Л100Х, смесеприготовительные бегуны моделей 15107, а так же галтовочные барабаны моделей 41114 и дробеметные барабаны моделей 42223. Технологический процесс изготовления отливок автоматизирован на 95 %.

Здание принято одноэтажное, с размерами 1744814,4 м.

Планировка цеха выполнена в соответствии с общепринятыми нормативами: расстояние от стен помещения до оборудования не менее 4 м, расстояние между оборудованием не менее 1,2 м.

По степени огнестойкости здание цеха относится ко II группе.

Размер санитарно-защитной зоны выбран в соответствии с санитарными нормами 500 м.

2. Анализ опасных и вредных производственных факторов и меры, предотвращающие их вредное воздействие

Создание здоровых и безопасных условий труда основано на учете опасных и вредных факторов данного производства и проведении мероприятий, предотвращающих их воздействие на работающих.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего человека в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Если же производственный фактор приводит к заболеванию или снижению трудоспособности, то его считают вредным. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным.

Согласно ГОСТ 12.0.003 ? 99 опасные и вредные производственные факторы по природе действия подразделяются на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

К физическим вредным и опасным факторам относятся следующие подгруппы: движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, передвигающиеся или перемещаемые изделия, заготовки и материалы, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и др.

Группа химически опасных и вредных факторов подразделяется на следующие подгруппы: по характеру воздействия на организм человека - на общетоксичные, раздражающие и др.; по путям проникновения в организм человека - на действующие через дыхательные органы, пищеварительную систему и кожный покров.

Группа биологических вредных факторов включает биологические объекты (микроорганизмы, макроорганизмы), воздействие которых вызывает у работающих травмы или заболевания.

Группа психофизиологических факторов по характеру опасного и вредного действия подразделяются на физические (статические, динамические и др.) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, монотонность труда и др.).

Предотвращение вредного воздействия производственных факторов основано на доведении их уровней или концентраций в рабочей зоне до предельно допустимых норм, при которых неблагоприятные факторы производства становятся практически безопасными.

Предельно допустимые уровни и концентрации (ПДУ и ПДК) регламентируются «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий».

Все выявленные в проектируемом цехе опасные факторы сведены в таблицу 1

Таблица 1 - Анализ опасных производственных факторов цеха

Рабочее место	Наименование оборудования	Наименование опасного (вредного) фактора	Единица измерения	Величина фактора	Норматив со ссылкой на ГОСТ, СниП и т.п.
1	2	3	4	5	6
Смесеприготовительное отделение	Смеситель	Пыль	мг/м3	15	6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
		Шум	дБА	95	85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
		Вибрация	дБ	40	31 (ГОСТ 12.1.012 - 90)
		Электрический ток	мА	3,0	1,5 (ГОСТ 12.1.004 - 99)
Плавильное отделение	Печь ИЧТ	Тепловыделение	Вт/м2	2520	348 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
		Электрический ток	мА	4,0	1,5 (ГОСТ 12.1.004 - 99)
		Выделения:	мг/м3	-	-
		CO	мг/м3	62	20 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
		ЭМП	кВ/м	120	5 (ГОСТ 12.1.006 - 01)
Отделение изготовления и заливки форм	Автоматическая формовочная линия Л651	Тепловыделения	Вт/м2	760	348 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
		Выделения: СО	мг/м3	62	20 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
		Шум	дБА	100	85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
		Вибрации	дБ	35	31 (ГОСТ 12.1.012 - 99)
		Электрический ток	мА	2,0	1,5 (ГОСТ 12.1.004 - 99)
		Выделения: пыль	мг/м3	8,0	6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
Отделение очистки отливок	Дробеметный барабан	Шум	дБА	95	85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
		Пыль	мг/м3	9,5	6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
		Вибрации	дБ	45	31 (ГОСТ 12.1.012 - 99)
		Электрический ток	мА	2,0	1,5 (ГОСТ 12.1.004 - 99)
	Галтовочный барабан	Шум	дБА	98	85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
		Вибрации	дБ	40	31 (ГОСТ 12.1.012 - 99)

2.1 Запыленность

Это основной неблагоприятный фактор литейных цехов, возникающий при производстве отливок литьем в песчаные формы. В своем составе пыль содержит более 10% свободной двуокиси кремния () в виде частиц размером до 4 мкм. Размеры частиц имеют очень большое значение: чем мельче частицы, тем большую опасность они представляют. Если содержание пыли в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации, то в результате длительного воздействия этой пыли создается опасность заболевания рабочих силикозом (поражение легких и верхних дыхательных путей).

Снижение запыленности воздуха рабочей зоны достигается герметизацией формовочного и смесеприготовительного оборудования, а также устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах образования пыли. Отсасываемый с участков литейного цеха воздух перед выпуском в атмосферу очищается пылеочистными устройствами.

2.2 Уровень температуры воздуха рабочей зоны

Превышение предельно допустимой температуры воздушной среды рабочих зон может возникнуть в смесеприготовительных отделениях, оборудованных печами для сушки песка и глины, а также в стержневых отделениях, где в местах извлечения стержней из сушильных печей температура воздуха может достигать 50°С и более. Для плавильных отделений характерен резкий перепад температур, когда высокая температура воздуха, окружающего плавильные печи, снижается по мере удаления от них на некоторое сравнительно небольшое расстояние до более низкого значения. Такой перепад температур особенно резко выражается в холодный период года.

Рисунок 1. - Обдувочный патрубок конструкции В. В. Батурина: 1 -- направляющие лопатки, 2 -- механизм поворота лопаток для их установки под разными углами

Понижение температуры воздушной среды до установленных санитарных норм обеспечивается применением водяного или воздушного охлаждения нагретых поверхностей и ограждений, с тем чтобы их температура не превышала 45°С, а также устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции. Для облегчения условий работы используют также воздушное душирование, т. е. обдувку рабочего направленным потоком воздуха со скоростью 2--3 м/с (рисунок 1.). При этом снижается температура на поверхности одежды рабочего и облегчается отдача тепла его организмом. На участках, где невозможно по тем или иным причинам применить подобные устройства, используют в тех же целях передвижные пропеллерные установки.

2.3 Лучистое тепло

Источниками значительного лучистого тепла являются плавильные печи, расплавленный металл, горячие отливки и т. п. Образующееся при этом инфракрасное излучение не влияет непосредственно на температуру воздуха, но оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека.

Для снижения вредного воздействия лучистого тепла на рабочих около плавильных печей и на участках заливки форм устанавливают системы воздушного душирования с увеличенной скоростью движения воздуха до 0,3--0,7 м/с (для легких работ до 0,2--0,5 м/с).

2.4 Загазованность

В некоторых отделениях литейных цехов при сушке формовочных материалов, стержней и футеровки разливочных ковшей, а также при плавке шихтовых материалов и приготовлении литейных расплавов образуются газы (СО, и др.). Если содержание выделяющихся газов в воздухе рабочих зон не превышает установленных санитарных норм, то воздействие этих газов на организм человека не представляет значительной опасности.

Снижение загазованности атмосферы рабочих зон до установленных санитарных норм обеспечивается дожиганием ваграночных газов в системах подогрева воздуха, вводимого в печь устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах выделения газов.

литейный освещение вредный запыленность

2.5 Тепловые и вредные выделения

Проектируемый плавильный участок относится по удельному тепловыделению к горячим. Опасным фактором при работе с печью является нагретая поверхность печи. Действие этого фактора устраняется с помощью хорошей изоляции рабочей зоны печи. С этой целью применяются экраны из шамотного кирпича. Вследствие чего температура наружных стенок печи не превышала 40 ?С, что полностью предотвращает опасность термического ожога, уменьшает тепловое излучение.

Защита от теплового воздействия при транспортировке и разливке металла - тепловая изоляция нагревательных печей.

Методы защиты от вредных выделений:

a) автоматизация процесса изготовления стержней и форм, процесса смесеприготовления;

b) механизация процесса загрузки печи, дозирования материалов;

c) применение средств индивидуальной защиты, предохраняющей от пыли и загрязняющих веществ.

В проектируемом цехе предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция. Расчетная скорость движения воздуха при удалении пыли 11м/с.

Во избежание попадания газа и пыли в атмосферу цеха применяем местные отсосы - вытяжные зонты. Вытяжные зонты устанавливаются над теми видами оборудования, которым свойственно обильное газо- и пылевыделение (таблица 2). Количество воздуха, удаляемого местной вентиляцией, определяем по формуле 1:

где F - площадь всасываемого сечения, м²;

? - скорость удаляемого воздуха, м/с.

Таблица 2. - Количество воздуха, удаляемого местными отсосами, L^M_YX

Оборудование	Количество оборудования	Устройство местной вентиляции	Количество удаляемого воздуха, м3/с
Печь ИЧТ10	3	Вытяжной зонт	12
Бегуны	3		12
Формовочная линия	1		4
Стержневая линия	2		8
Галтовочный барабан	5		20
Дробеметный барабан	3		12
Всего по цеху	17		68

2.6 Шум

Шумом называют комплекс звуков, воспринимаемых органом слуха человека вне зависимости от характера и природы возникновения. Величина шума характеризуется двумя показателями: уровнем звукового давления и эквивалентным (по энергии) уровнем звука. Уровень звукового давления является показателем постоянного шума на рабочем месте и измеряется в децибелах (дБ). Эквивалентный уровень звука является показателем прерывистого, импульсного шума на рабочем месте и измеряется в децибелах по шкале «А» (дБА).

Длительное воздействие интенсивного шума может вызывать понижение чувствительности слухового аппарата. Через слуховую систему шум оказывает вредное влияние на весь организм и в первую очередь на нервную систему человека. Кроме того, производственный шум мешает рабочему сосредоточиться при выполнении работы и снижает его работоспособность.

К оборудованию литейных цехов, создающему интенсивный производственный шум, относятся: пневматические формовочные и стержневые машины, рубильные молотки, выбивные решетки, галтовочные барабаны и др.

Эффективным мероприятием по борьбе с шумом является снижение его в источнике образования, т. е. в машинах, механизмах и т. п. Для снижения шума в источнике заменяют, например, ударные процессы и механизмы безударными, зубчатые и цепные передачи на клиноременные, применяют принудительную смазку, прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях и т. п.

Кроме того, для борьбы с шумом в конструкцию оборудования встраивают амортизирующие и звукогасящие приспособления. В качестве индивидуальных средств защиты от воздействия производственного шума используют противошумные заглушки и наушники.

2.7 Вибрация

Вибрация - это колебательные процессы, происходящие в механических системах. На практике вибрацию характеризуют по двум параметрам: колебательной скоростью, т. е. максимальным перемещением колеблющейся точки в секунду (выражается см/с), и интенсивностью, т. е. количеством полных циклов колебаний в единицу времени.

По аналогии с шумом интенсивность вибрации может измеряться децибелами.

Вибрацию подразделяют на местную и общую. Местная вибрация наблюдается при обрубке отливок пневматическими рубильными молотками. В условиях литейного производства общая вибрация образуется при сотрясении пола и других частей здания вследствие ударного действия выбивных решеток, пневматических формовочных, центробежных и других машин.

Снижение вибрации до предельно допустимых уровней достигается применением виброгасящих амортизирующих устройств и приспособлений, систематическим ремонтом пневматического инструмента, использованием виброзащитных рукавиц, а также заменой рубильных молотков электрическими инструментами вращательного действия (абразивными станками с гибким валом и др.). Эти мероприятия одновременно снижают уровни вибрации и шума.

2.8 Электрический ток

Раздражающее действие электрического тока промышленной частоты (50 Гц) ощущается уже при силе тока 1мА (0,001 А).

Для постоянного тока эта величина повышается до 5мА. Приведенные величины переменного и постоянного тока называют пороговыми ощутимыми токами. Они практически не представляют особой опасности для человека, потому что при слабом начальном раздражении он сохраняет за собой способность немедленно и без посторонней помощи освободиться от токоведущих частей оборудования или электрической сети.

Подавляющее большинство электрических травм, которые происходят время от времени на предприятиях, объясняется безответственным отношением к строгому соблюдению правил эксплуатации электрических сетей, устройств, инструментов и освещения, а иногда и прямой халатностью, основанной, как правило, на незнании существа опасности для человека электрического тока.

Для создания производственных условий, при которых воздействие электрического тока полностью исключается, необходимо стремиться к тому, чтобы конструкция элементов электрооборудования, его устройство и монтаж в производственных помещениях, а также техническое состояние электрооборудования, устройств защитного заземления и зануления находились в полном соответствии со специальными требованиями правил, соблюдение которых строго обязательно для всех работающих. Действующим в нашей стране законодательством об охране труда предусмотрено, что все промышленные (и бытовые) электрические сети и установки проектируются, изготовляются и монтируются в строгом соответствии с утвержденными соответствующими государственными органами правилами. К ним, в частности, относятся «Правила устройства электроустановок», «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Основные защитные мероприятия в проектируемом цехе:

1. Защита от прикосновений к токоведущим частям.

a) размещение открытых токоведущих частей электроустановок на высоте, недоступной для случайного прикосновения;

b) размещение электроаппаратов в закрытых корпусах;

c) применение специальных блокировочных устройств, препятствующих доступу к токоведущим частям до снятия с последних напряжения;

d) ограждение щитками и другими приспособлениями открытых токоведущих частей.

2. Защитное заземление. Сущность защитного действия заземления состоит в том, что оно образует дополнительный и с очень малым сопротивлением путь для тока замыкания, который проходит параллельно пути через тело человека.

3. Зануление корпусов электрооборудования, которое осуществляется их присоединением четвертой жилой кабеля к нулевому заземленному выводу трансформатора.

4. Применение двойной изоляции.

5. Защитное отключение.

Также необходимо соблюдать инструкцию по работе с электрооборудованием:

a) К работе допускаются лица не моложе 18 лет, с образованием не ниже 11 классов после прохождения обучения и сдачи экзаменов по ТБ;

b) Работать разрешается только в спец. одежде;

c) При обнаружении опасности для себя и окружающих, следует немедленно выключить установку и предупредить руководителя об опасности;

d) Проведение работ разрешается только при полной исправности установки.

3. Организация службы охраны труда на предприятии

Администрация предприятий, цехов и участков в области охраны труда, техники безопасности и промсанитарии обязана:

а) создать безопасные условия работы при осуществлении технологических и производственных процессов и операций;

б) своевременно проводить мероприятия по технике безопасности, промсанитарии, механизации и автоматизации тяжелых, вредных и опасных работ;

в) обеспечить нормальные температурно-влажностные условия и чистоту воздуха в помещениях, в которых находятся рабочие или служащие;

г) обучать рабочих и инженерно-технический персонал безопасным методам труда, проводить систематический инструктаж и пропагандировать безопасные приемы работы;

д) снабжать рабочих необходимой спецодеждой и средствами индивидуальной защиты.

Организация работы по охране труда на предприятиях осуществляется административно-техническим персоналом предприятия: в пределах всего предприятия -- директором и главным инженером, а в цехах, на участках, в лабораториях -- начальниками этих цехов, участков и лабораторий. В соответствии с существующими положениями эти же лица несут и ответственность за состояние охраны труда, выполнение правил техники безопасности и производственной санитарии.

В ведении главного инженера предприятия находится отдел (бюро) или инженер по технике безопасности, которые проводят следующую работу:

а) осуществляют контроль за соблюдением руководителями цехов, отделов и участков действующего законодательства, постановлений и распоряжений правительства, министерства, а также инструкций, правил и норм по технике безопасности;

б) организуют разработку мероприятий по созданию безопасных условий труда, инструктаж рабочих и обучение их на курсах по технике безопасности;

в) участвуют в работе комиссий по проверке знаний инженерно-технических работников в области техники безопасности, по расследованию причин аварий и несчастных случаев, связанных с производством, по рассмотрению проектов строительства, реконструкции, капитального ремонта цехов и оборудования;

г) организуют и устраивают учебные кабинеты, уголки, витрины, используют плакаты и предупредительные надписи по технике безопасности;

д) ведут учет пострадавших при авариях и несчастных случаях, связанных с производством, и проводят анализ их причин, составляют по ним отчеты.

Предупреждение аварий и несчастных случаев не может быть обеспечено без надлежащего инструктажа и обучения работающих по технике безопасности.

На участках с повышенной опасностью, вредностью и сложными процессами производства каждый рабочий после практического обучения безопасным методам труда обязан пройти индивидуальную проверку усвоения практических приемов безопасной работы в специальных комиссиях, возглавляемых начальниками соответствующих цехов. Допуск к работе без предварительного инструктажа по технике безопасности запрещается. Рабочих, обслуживающих объекты повышенной опасности, надлежит ежегодно переаттестовывать.

4. Производственное освещение

Свет действует на глаза и через них на центральную нервную систему, кору больших полушарий мозга и на организм человека в целом. Как естественный, так и искусственный свет вызывает усиление деятельности дыхательных органов; при этом увеличивается поглощение кислорода и выделение углекислоты. При хорошем освещении устраняется напряжение глаз, облегчается различение обрабатываемых изделий, ускоряется темп работы.

Свет возбуждает деятельность всего организма. Бодрое, жизнерадостное настроение, повышенная активность находятся в прямой связи с хорошим освещением помещений. Таким образом, свет имеет огромное значение для здоровья и работы человека. Организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест является одним из основных вопросов охраны труда.

Естественное освещение создается солнечным светом, проникающим через световые проемы. Размеры оконных переплетов стандартные: ширина 6,0м, высота 1,8. Подоконники располагаются на высоте 1,2 от уровня пола. Остекление цеха в 2 яруса с двумя плоскостями стекол, ленточное.

Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО), т. е. отношение естественной освещенности внутри здания е_в к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности е_нар.

Нормативное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) определяется по формуле (2):

где е_табл - табличное значение КЕО, определяемое в зависимости от точности зрительной работы и системы освещения, %;

m - коэффициент светового климата.

Характеристика зрительной работы средней точности, разряд зрительной работы IV, подразряд зрительной работы b, характеристика фона средний, освещенность общая 200лк, естественное освещение е_н=4% (КЕО).

Коэффициент естественного освещения при боковом освещении определяем из формулы 3:

где е_Р.Б. - расчетный коэффициент естественного освещения при боковом освещении;

S₀ - площадь окон, 2505,6 м²;

S_{0 =} 7,2 · (длина цеха) = 7,2 · (174 ·2) = 2505,6 м?

S_П - площадь пола, 8352м²;

?₀ - общий коэффициент светопропускания, 0,5;

?₀ - световая характеристика окна, 9,5;

r₁ - коэффициент, учитывающий, влияние отраженного света при боковом освещении, 2;

к_зд - коэффициент, учитывающий затенения окон противостоящими зданиями, 1,4;

к_з - коэффициент запаса, 1,3.

Коэффициент естественного освещения при верхнем освещении определяем по формуле 4:



где е_Р.В. - расчетный коэффициент естественного освещения при верхнем освещении;

S_Ф - площадь светоаэрационного фонаря, 2784 м²;

S_{Ф =} (длина цеха) · 2 · 2 · 4 = 174 · 2 · 2 · 4 = 2784 м?

?_ф - световая характеристика светоаэрационного фонаря, 3,3;

r₂ - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при верхнем освещении, 1,15;

к_ф - коэффициент, учитывающий тип фонаря, 1,3.

При комбинированном естественном освещении КЕО определяют по формуле 5.

где е_К - коэффициент естественного освещения при комбинированном освещении.

Комбинированное освещение равно

е_к = 1,74 + 4,15 = 5,9 %.

При расчете выполняется неравенство е_к > е_р (5,9 > 4), высота остекления стен выбрана верно.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению предоставлено в виде системы общего освещения. В соответствии со СНиП 23-05-95 норма освещенности составляет 75лк. В качестве источников света используют лампы ртутные лампы высокого давления ДРЛ-125.

Предусмотрено аварийное освещение величина, которого 7,5лк на рабочих местах и в проходах 0,3лк.

Характеристика искусственного освещения представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристика искусственного освещения проектируемого цеха

Наименование рабочего места (отделения)	Разряд зрительной работы	Система освещения	Норматив, лк	Источник света	Тип светильника
Плавильное	VIII	Общее	75	ДРЛ-125	УПД ДРЛ
Формовочно-заливочно-выбивное	VIII	Комбинированное	75	ДРЛ-125 ЛБ
Стержневое	VIII	Общее	75	ДРЛ-125
Смесеприготовительное	VIII	Общее	75	ДРЛ-125
Шихтовое	VIII	Общее	75	ДРЛ-125
Очистное	VIII	Общее	75	ДРЛ-125

5. Организация воздухообмена

Задачей вентиляции является обеспечить чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях.

Количество необходимого приточного воздуха L_пр (м³/с) определяем по формуле (6)

где Q_Я - избытки явной теплоты в помещении цеха, кВт;

L_YX - количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны местными отсосами и общеобменной вентиляцией, м³/с;

С_В - теплоемкость воздуха, 1,005кДж/(Ккг);

_в - плотность воздуха, 1,29кг/м³;

t_Р.З. - температура рабочей зоны, 25⁰С;

t_пр - температура приточного воздуха, 20⁰С;

t_yx - температура воздуха , удаляемого из верхней зоны помещения, ⁰С.

Расчет количества явной теплоты, поступающей в помещение цеха

Тепловыделения Q₁ от оборудования, приводимого в движение электродвигателями, вычисляем по формуле 7

где N_У - установочная или номинальная мощность оборудования, 3200,9 кВт;

₁ - коэффициент использования мощности оборудования, 0,7;

₂ - коэффициент загрузки оборудования, 0,7;

₃ - коэффициент одновременности работы оборудования, 0,8;

₄ - коэффициент перехода тепла в помещение 0,2.

Тепловыделение от нагревательных устройств рассчитываем по формуле 8

где N - мощность одной печи, 2285кВт;

а - коэффициент, 0,5.

Тепловыделения от остывающего металла вычисляем по формуле 9

где G_M - часовая производительность цеха, 2511 кг/ч;

С_М - теплоемкость металла при средней температуре,

0,156 кДж/(кгК);

t_н и t_к - начальная и конечная температура остывания металла, ⁰С.

Количество теплоты, поступающей в помещение от солнечной радиации, находим по формуле 10

где q_ост - величина радиации через 1м² остекленной поверхности, 163 Вт/м²;

F_ост - площадь поверхности остекления, 5289,6 м²;

м²;

А_ост - коэффициент остекления, 0,8.

Общее количество теплоты, поступающей в цех

Q_я = 288,1 + 3427,5 + 144,7 + 689,76 = 4550,06 кВт.

Расчет количества воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и местными отсосами, рассчитываем по формуле 11

где L^M_YX - количество воздуха, удаляемого местными отсосами, 68м³/с.

.

Температура удаляемого воздуха t_yx определяют по формуле 12

где m - коэффициент, определяемый в зависимости от отношения площади, занимаемой тепловыделяющим оборудованием к площади помещения цеха, 0,5.

Количество приточного воздуха

Кратность воздухообмена К рассчитываем по формуле 13

, (13)

где L_пр - количество необходимого приточного воздуха, м³/с;

V_ц - объем цеха, м³.

6. Мероприятия по пожарной и взрывной безопасности

Во всех литейных цехах имеет место высокая вероятность возникновения пожара или взрыва.

По степени пожарной безопасности цех относится к категории « Г ».

Необходимым условием возникновения пожара является наличие окислителя, горючего и источника загорания.

Для предотвращения возникновения пожаров в литейных цехах должны выполняться следующие правила:

1) курить разрешается только в специально отведенных местах;

2) категорически запрещается оставлять около различного оборудования, печей и баллонов с кислородом промасленные тряпки;

3) нельзя допускать хранение в больших объемах угольной пыли, которая склонна к постепенному нагреванию и последующему самовозгоранию;

4) необходимо, чтобы проходы и проезды в цехах были свободны для эвакуации людей и прибытия пожарной команды в случае пожара;

5) в каждом цехе должны быть оборудованы пожарные щиты с инструментом и инвентарем для тушения пожаров (багор, лопата, топор, ведро, огнетушитель). Около таких щитов и в местах возможного возникновения пожара устанавливают ящики с песком. В цехах всегда имеются брандспойты и шланги, хранящиеся в специальных шкафах.

Помещения складов, служб и производственных подразделений цехов снабжаются автоматическими термодатчиками и специальными кнопками для оповещания заводской и городской пожарной службы о возникновении пожара.

До прибытия в цех заводской или городской пожарной команды возникший пожар тушится группой добровольной пожарной дружины цеха. Эта дружина также помогает тушить пожар заводской или городской пожарной команде.

При тушении пожара вода в виде компактной струи используется для тушения горящего дерева, углей и т. д. Распыленная вода используется для тушения горючих жидкостей с температурой вспышки выше 45°С. Углекислый газ из огнетушителей типа ОУ применяют для тушения горящих твердых тел, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электродвигателей, находящихся под напряжением.

Для тушения горящего магния, натрия, калия, ацетона и селитры нельзя применять пенные огнетушители типа ОП.

Основным принципом предотвращения взрывов является строгое соблюдение нормативных параметров технологических процессов, что исключает образование взрывоопасных систем.

В технологических процессах литейного производства предотвращение образования взрывоопасных систем достигается путем проведения различных мероприятий.

В тигельных индукционных печах должен осуществляться контроль герметичности соединений медной трубки индикатора, охлаждаемой водой.

При разливке металла необходимо соблюдение температурного режима нагрева разливочных ковшей при подготовке их к приему металла

Эффективным мероприятием предотвращения взрыва газодисперсных смесей является автоматический контроль концентрации пыли в полостях оборудования, в вентиляционных системах и автоматическая остановка оборудования при достижении нижнего концентрационного предела пыли.

Важнейшим условием предупреждения пожара и взрывов служит герметичность оборудования и правильный выбор режима работы оборудования.

7. Охрана окружающей среды

В условиях научно-технического прогресса важнейшей задачей человечества является охрана важнейших элементов окружающей среды (воздух, вода, почва), которые из-за вредных промышленных выбросов и отходов подвергаются сильнейшему загрязнению. Результатом чего является закисление почвы и воды, изменение климата и разрушение озонового слоя. Поэтому экологическая безопасность и рациональное использование природных ресурсов были и остаются важными задачами при организации производственной деятельности промышленных предприятий.

Координацию работ и контроль за выполнением природоохранных мероприятий осуществляет отдел охраны окружающей среды, в состав которого входят инженерно-техническое бюро, лаборатория промышленной санитарии и станция нейтрализации.

7.1 Анализ промышленных загрязнений

Источниками загрязнения окружающей среды являются: индукционные печи, участок по навеске шихты, участки приготовления смесей, форм и стержней.

В атмосферу при производстве отливок из серого чугуна попадают пыль, угарный газ.

Пыль имеет мелкодисперсный состав, в основном это окислы кремния. Основным источником пыли является формовочный автомат, стоящий в линии, смесеприготовительные установки и грохот для выбивки формовочной смеси.

В результате вдыхания пыли образуется заболевание профессиональной формы пневмокониоз - замещение легочной ткани мертвой соединительной тканью. Такие газы, как СО, оказывают отрицательное воздействие на организм человека: СО воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывая удушье.

На территории предприятия образуются сточные воды трех видов: бытовые, поверхностные, производственные.

Бытовые сточные воды образуются при эксплуатации на территории душевых, туалетов, столовых.

Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевой, талой и поливочной водой примесей, скапливающихся на территории, крышах, стенах производственных зданий.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологическом процессе.

Объем воды потребляемой и сбрасываемой проектируемым цехом определяем по нормам водоснабжения. Нормы приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Объем воды, потребляемой и сбрасываемой цехом

Вид продукции	Система водоснабжения	Среднегодовой расход воды на единицу продукции, м3	Среднегодовой объем сточных вод на единицу продукции, м3	Безвозвратные потери воды на единицу продукции, м3
		оборотная	Производственная	Питьевая	очищенные	не требующие очистки	фильтрационные
				Для бытовых целей	Для производственных целей
оборотное литье	оборотная	110	14	2	0,1	7	1	1	8

Вода используется для охлаждения печей, транспортировки и промывки формовочной смеси в отделениях регенерации, в системе вентиляции.

Образующиеся при этом сточные воды загрязнены глиной, песком, остатками стержневой и формовочной смеси.

Загрязнение почвы отходами литейного производства. Почва загрязняется стружками и опилками металла, шламами, золой, осадками и пылью (отходами систем очистки воздуха).

7.2 Мероприятия по защите атмосферы

Наиболее эффективным мероприятием по защите окружающей среды являются совершенствование и разработка новых технологических процессов, оборудования с целью максимального снижения массы, объёма, концентрации загрязнений.

Для устранения вредного воздействия пыли и газа на окружающею среду предусматривается очистка технологических выбросов.

Газы и пыль удаляются из печи и других видов технологического оборудования посредством местных отсосов и подаются на очистку в рукавный фильтр.

Рисунок 2. - рукавный фильтр. а - очистка газа; б - сброс пыли; I и II - воздух загрязненный и чистый; 1 - бункер; 2 - забор газа; 3 - матерчатые рукава; 4 - пневмоцилиндр; 5 - клапан; 6 - патрубок; 7 - камера; 8 - вибратор.

В корпусе фильтра находятся рукава, изготовленные из специальных тканей 3. Во внутреннюю полость рукавов через входной патрубок 6 подаётся запыленный газ I. Частицы пыли оседают в ворсе и образуют пылевой слой на внутренней поверхности рукавов. Очищенный воздух II выпускается из фильтра через выходной патрубок 6 и выбрасывается в атмосферу.

Угарный газ дожигается в процессе отсоса. Снижение температуры газов, поступающих на очистку в рукавный фильтр, осуществляется путём подсоса холодного воздуха.

Степень очистки рукавного фильтра составляет 99,8%.

7.3 Мероприятия по защите гидросферы и литосферы

В проектируемом цехе приняты такие природоохранные мероприятия как комплексное использование сырья, оборотное водоснабжение, очистка стоков, создание культурных ландшафтов, пылеулавливание, утилизация и нейтрализация газообразных выбросов.

Защита воздушного бассейна достигается очисткой вредных выбросов. Для этого планируется применять метод термической нейтрализации со схемой нейтрализации газовых выбросов - каталитическое сжигание. Метод термической нейтрализации вредных примесей имеет преимущества по сравнению с другими методами: отсутствие шламового хозяйства, небольшие габариты очистных установок, простота их обслуживания, пожарная автоматизация их работы, высокая эффективность обезвреживания при низкой стоимости очистки.

Каталитический метод используют для превращения токсичных компонентов выбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ - катализаторов. В качестве конструктивного варианта газоочистного каталитического устройства принимаем реактор каталитический.

Защита водного бассейна достигается очисткой сточных вод перед сбросом их в водоемы.

Очистка сточных вод от твердых частиц осуществляется методом отстаивания. Метод основан на особенностях процесса осаждения твердых частиц в жидкости. При этом, может иметь место свободное осаждение не слипшихся частиц, сохранивших свои формы и размеры, и осаждение частиц, склонных к коагулированию и изменяющих при этом свою форму и размеры. Для реализации этого метода предлагается горизонтальный песколов. Удаление осадка из песколова осуществляется ежесуточно.

Также в цехе планируется наличие полной или частичной рециркуляции очищаемых потоков.

Переработка и утилизация твердых и жидких отходов производится на специальных полигонах в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28 - 85, предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов.

Несмотря на применение очистных устройств и сооружений, полностью локализовать токсичные выбросы не возможно, а применение более совершенных систем очистки всегда сопровождается экспоненциальным ростом затрат на осуществление процесса очистки даже в тех случаях, когда это технически возможно. Поэтому радикальное решение проблем охраны окружающей среды от негативного воздействия промышленных объектов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий, при которых рационально используются все компоненты сырья и энергия в замкнутом цикле (первичные сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные сырьевые ресурсы), то есть не нарушается сложившееся экологическое равновесие в биосфере.

Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании безотходного производства. При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами, но по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех компонентов, поскольку отходы производства - это по тем или иным причинам неиспользованная или недоиспользованная часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.

Размещено на Allbest.ru