Техника безопасности при работе с металлообрабатывающим оборудованием

Размещено на http://allbest.ru

1. Анализ возможных опасных, вредных факторов и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации вертикально-фрезерного станка с ЧПУ модели ФП-37ПН4

Анализ возможных опасных, вредных факторов и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации вертикально-фрезерного станка ФП-37ПН4 проводим в соответствии с указаниями и рекомендациями, приведенными в [1…6].

1 Повышенный уровень напряжения электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека. Станок подключается к трехфазной сети переменного тока напряжением 380/220 В + 5% и частотой 50 + 1 Гц.

Цех, в котором установлен станок, является помещением с повышенной опасностью поражения электрическим током (ППО-3) из-за наличия токопроводящих железобетонных полов.[2].

Прикосновение к токоведущим частям оборудования (шкафу с электрооборудованием, электроприводам, кабелям высокого напряжения), пробой корпуса (при отсутствии или повреждении заземления), неправильный выбор электроизоляции могут вызвать у оператора такие серьезные электротравмы, как электрические ожоги, знаки, металлизация поверхности кожи, электроофтальмия, а также электрические удары.

2 Возможность возникновения пожарной опасности. Станок расположен в цехе, помещение категории «В» класс Д - пожары металлов и их сплавов [3]. Пожарная опасность возможна: от короткого замыкания в сети 380 В; при длительных перегрузках двигателей, приводов, отдельных элементов; при работах трансформаторов или силовых элементов в блоках схем; от нарушения тепловых режимов работы от радиоэлектронных элементов в схемах блоков системы управления; при неправильном выборе изоляционных материалов; при возникновении короткого замыкания в электрических схемах; при использовании вместо сетевых предохранителей различного рода перемычек; при попадании искр или стружки с высокой температурой на легковоспламеняющиеся материалы (ветошь, спецодежду и т.д.). Возникновение пожаров может нанести значительный ущерб оборудованию, нанести травмы, ожоги обслуживающему персоналу.

3 Движущиеся и вращающиеся механизмы станка могут нанести травму обслуживающему персоналу при соприкосновении с ними. Из них наибольшую опасность представляют шпиндель (с числом оборотов 20 -- 3150 o6/мин), инструмент при вращении шпинделя, движущийся со скоростью, выше безопасной (0,3 м/сек.)[4]. Также опасность исходит от магазина и манипулятора, которые выполняют свои операции по программе или в ручном режиме с большим быстродействием органов (загрузка магазина осуществляется при открытом ограждении). Вращение магазина при нахождении манипулятора у магазина может привести к столкновению, вылету из зоны обработки осколков или инструмента, что приведет к травмированию рабочего персонала.

4 Возможность вылета стружки обрабатываемого материала или осколков инструмента из зоны резания с большой скоростью и на значительное расстояние (3 - 10 м) имеющие высокую температуру (400 -- 600⁰С). При этом она может нанести физическую травму оператору или окружающим в виде порезов или ожогов, травм глаз.

5 Непредусмотренное, неправильное (самопроизвольное) движение исполнительных устройств (магазин, манипулятор, шпиндель, столы) при наладке, ремонте и работе по программе; доступ человека в рабочее пространство станка, функционирующего в режиме исполнения программы; отсутствие и неисправность средств защиты (ограждения, предохранительных экранов); захват одежды и волос рабочего движущимися частями оборудования может серьезно травмировать обслуживающий персонал.

6 Возможность разрыва трубопровода системы и поломка других устройств гидро- и пневмосистемы (все гидросистемы станка и устройства смены инструмента проходят испытания на разрыв и утечки при давлении 9 Мпа) в результате повышения давления выше 4 МПа (согласно паспорту станка при превышении давления на 20% от допустимого в гидросистемах повышается возможность разрыва трубопроводов); при понижении давления ниже 3 МПа, что на 30% ниже допустимого, возникает опасность самопроизвольного раскрытия схватов механической руки других удерживающих частей оборудования; а также при перегревании масла. При работе в гидросистемах масло со временем теряет вязкость, подвергается окислению, разлагается при повышенных температурах, загрязняется продуктами механического износа трущихся деталей, что вызывает засорение малых отверстий и залипание подвижных частей гидроагрегатов и приводит к повышению давления в гидросистеме, появлению наружных утечек, загрязнению рабочего места и окружающей среды вследствие попадания в сточные воды. По всем этим причинам возрастает опасность работы на станке и может привести к травмам оператора и обслуживающего персонала.

7 Сбои в работе оборудования при радио или сетевых помехах. Радиопомехи, возникающие в цепях питания от работы соседнего оборудования, а также в результате воздействия электромагнитных полей, от проходящих рядом силовых цепей и цепей управления, могут привести к сбоям в работе УЧПУ, что может повлечь за собой возникновение аварийных ситуаций: сбоям в рабочей программе, запуску произвольных программ и т.п.

8 Внезапное прекращение подачи энергоносителей -- электроэнергии, воздуха, масла -- может привести к аварийным ситуациям, нарушению работы оборудования, сбою в программе, поломке и вылету инструмента, находящегося в зоне обработки. Может произойти произвольное перемещение (по инерции) стола не ограниченное датчиками положения (т.к. энергия, питающая датчики, отключена), зажиму схватов механической руки (так как это сделано конструктивно). При повторном внезапном включении оборудования система управления может вызвать произвольную программу, что может вызвать перемещение отдельных узлов, их поломку. Все это может травмировать обслуживающий персонал.

9 Недостаточное освещение рабочего места является вредным факторов. Оно может привести к быстрому утомлению зрения и частичной потере его, снижению внимания, что в свою очередь может привести к травме работника. От освещения зависит также производительность труда и качество выпускаемой продукции.

10 Повышенный уровень вибрации.

Возникающие при работе вибрации ухудшают самочувствие рабочего и снижают производительность труда. Источником вибраций являются: неправильная установка станка, неуравновешенные вращающиеся массы (режущий инструмент, заготовки, несущие валы), неисправность в гидросистеме.

11 Повышенный уровень шума на рабочем месте.

Возникающий в кинематических цепях шум при работе станка (многоцелевые станки генерируют шум интенсивности 60-99 дБ с максимумом звуковой энергии в диапазоне частот 250-400 Гц), отрицательно сказывается на работоспособности и здоровье обслуживающего персонала. Утомление рабочего из-за шума приводит к травмам и увеличивает число ошибок в работе.

12 Несоответствие параметров микроклимата норме на рабочем месте. При обработке на станке происходит интенсивное выделение теплоты (основные источники: нагретый металл заготовок, стружка, механическое и электрооборудование, солнечная энергия). Это может отрицательно сказываться на самочувствии рабочих и снижением производительности труда. Наоборот, пониженная температура на рабочем месте может привести к различным простудным и другим заболеваниям.

13 Повышенный уровень запыленности в воздухе рабочей зоны. В процессе работы оборудования при выполнении технологического процесса в воздухе рабочей зоны поступают такие вредные производственные факторы, как пыль, масленый туман. Производственная пыль выделяется в результате обработки сталей и сплавов. Пыль загрязняет ответственные части станка и способствует быстрому износу. Согласно [6] ПДК пыли легированных сталей и их смесей алмазом в воздухе рабочей зоны равна 6 мг/м. Пыль металлов оказывает на организм человека преимущественно фибронное действие, вызывая раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, оседая в легких, что может привести к профессиональным заболеваниям.

14 Несоответствие эргономических характеристик оборудования требованиям, изложенным в нормативной литературе, нерациональная организация рабочего места приводит к утомлению рабочего, увеличивает число ошибок в работе, что может привести к травмам.

15 Незнание и неисполнение рабочими правил техники безопасности может привести к производственному травматизму.

16 Поражение зданий и сооружений молнией является одной из наиболее серьезных ситуаций, т.к. она может привести к возгоранию и взрывам оборудования и зданий в целом, а, следовательно, к травмам и смерти большого количества работающих.

2. Разработка мероприятий, обеспечивающих снижение воздействие опасных и вредных факторов при эксплуатации вертикально-фрезерного станка ЧПУ модели ФП-37ПН4

Разработка мер безопасности проведена в соответствии с рекомендациями [2 -15].

1 Т.к. цех, в котором установлен станок, характеризуется как помещение с повышенной опасностью поражения электрическим током (ППО), то на этом участке выполняется контурное защитное заземление. Все оборудование станка подключаются к общецеховому заземляющему устройству. Присоединение станка осуществляется с помощью заземляющего проводника, соединённого болтом с заземляющим контуром с одной стороны, и с контактной площадкой с другой. Над каждым заземляющим элементом помещен графический символ заземления.

Значение диаметра резьбы заземляющего болта (d_б) и диаметра контактной площадки (d_кп) выбираются в зависимости от номинального тока (I_ном) установленного на станке электрооборудования в соответствии с рекомендациями [4, 7].

Величина этого тока вычисляется по формуле:

I_ном = Р/U_л,

где Р - номинальная потребляемая мощность, Вт;

U_л - номинальное напряжение питающей сети, В.

I_ном = 37000/380 = 97 A

Для рассчитанного значения номинального тока наибольший диаметр резьбы заземляющего болта d_б = М6, а наименьший диаметр контактной площадки d_кп = 16 мм.

Основными параметрами и мерами защиты от поражения электрическим током являются: обеспечение недоступности к токопроводящим элементам, находящимся под напряжением, применение защитных автоотключений электроустановок, использование защитного заземления оборудования. Также рекомендуется использовать изолирующие покрытия пола.

Все токоведущие части оборудования недоступны для случайного прикосновения к ним в процессе эксплуатации и обслуживания. Применяется напряжение безопасных величин (12, 36 В), при повышении напряжения срабатывают плавкие вставки предохранитей и тепловое реле. Блокировки исключают случайный доступ к токоведущим частям оборудования, находящимся под опасным напряжением. Станок имеет кнопку аварийного отключения красного цвета, установленную таким образом, чтобы она была ясно и отчетливо, видна, легко доступна работающему и обеспечивала отключение электрооборудования независимо от его режима работы.

2 Меры пожарной безопасности при эксплуатации оборудования. Электрооборудование (эл. шкафы, шины, металлические ящики, пульт управления), в котором размещена электрическая аппаратура модуля относится к классу защиты IP44, которая обеспечивает защиту содержимого оболочки от попадания твердых тел размером более 1 мм и от воды, разбрызгиваемой на оболочку в любом направлении.

Степень защиты используемого измерительного датчика и приемника сигналов IPX8, что обеспечивает их работоспособность при неограниченном времени погружения на определённую глубину в воду (подводная функциональность).

Для охлаждения при выделении тепла достаточно наличие естественного охлаждения. На вентиляционных отверстиях установлены фильтры из металлической сетки, которые предотвращают попадание пыли внутрь устройств. Уплотнители имеют стойкость к вредным воздействиям окружающей среды: масла, СОЖ, влаги и т.д. В цехе, где располагается используемое оборудование, предусмотрены датчики пожарной сигнализации и средства тушения: огнетушитель углекислотный ОУ-2 -- 1 штука; пенный огнетушитель ОХВП-10 -- 1 штука; ящик с песком, топор, багор, лопата, ведра, расположенные на видных и наиболее доступных местах (у входа). По периметру цеха предусмотрена сеть наружного водопровода и гидранты для забора воды, установленные в 100 метрах друг от друга. Все пожарозащитное оборудование выбрано в соответствии с требованиями [4.2] для категории помещения П - II-а. Из помещения участка ведут два эвакуационных выхода, расположенные в противоположных концах магистрального проезда.

3 Для защиты от вращающихся и движущихся частей оборудования все подвижные части станков должны иметь ограждения, полностью изолирующие человека [4]. Для обеспечения безопасности на станке применено ограждение кабинетного типа, со смотровыми окнами. Ограждение полностью закрывает всю область резания, а также магазин с манипулятором. Ограждение выполнено в соответствии с [8]. Для более удобного обслуживания станка и большей безопасности обслуживающего персонала в ограждении выполненного из листового железа имеются открывающееся секции.

Безопасность (надежное удержание) при смене инструмента, в том числе и измерительного, обеспеченна расчетом механической руки. Максимально допустимый вес инструмента с оправкой составляет 12 кг.

Безопасное взаимодействие рабочих органов станка обеспечено структурно-кинематической схемой.

4 Для наблюдения за зоной резания в защитном ограждении сделано смотровое окно, материал которого защищает оператора от отлетающей стружки и обеспечивать хорошую видимость зоны обработки. Материал смотрового окна обладает прочностью на удар, хорошей сопротивляемостью действию отлетающей стружки, устойчив к высоким температурам и действиям кислот. Толщина стекла не менее 4 мм [9].

5 На станке для обеспечения безопасности выполнены следующие блокировки: при наезде на аварийные выключатели ограничения перемещения по координатам отключается управление и снимается питание со всех исполнительных электромагнитов и пускателей; при нажатии на аварийные кнопки на станочной панели УЧПУ или на пульте наладочном, а также при пропадании сигнала готовности УЧПУ станок отключается; при срабатывании одного из автоматов защиты насосной станции, привода шпинделя, приводов подач, при пропадании одного из сигналов «Готовность S, X, Y, Z, А», отсутствии сигналов о силовом включении шпинделя и приводов подач станок отключается; при зажатом тормозе по оси Z движении невозможно; вращение шпинделя возможно только при зажатом инструменте; разжим инструмента возможен только при не вращающемся шпинделе; смена инструмента невозможна при неориентированном шпинделе; вращение магазина невозможно при нахождении манипулятора у магазина; вращение магазина невозможно при заблокированном инструменте в магазине; смена инструмента в «Автомате» невозможна при нахождении шпинделя не в точке смены по координатам; поворот манипулятора возможен только в среднем положении манипулятора и при отведенной на определенное расстояние координате Z; режим «Стоп цикла» задается свободно программируемой кнопкой на станочной панели УЧПУ; во время отработки технологических команд «Стоп цикла» не действует; при отсутствии команд об исполнении каждого действия при смене инструмента блокируется цикл смены инструмента и дальнейшая отработка УП; при открытом ограждении зоны резания или незажатой пиноли УП не запускается, если во время отработки УП ограждение открывается или пиноль разжимается, то останавливаются подачи и с выдержкой времени - шпиндель.

6 При любом сбое насосной станции (засорен фильтр, температура масла не в норме, давление не в норме), работы циркуляционной и импульсной смазки в режимах «Преднабор» и «Автомат» формируется стоп цикла, в режиме «Ручной» останавливается движение всех органов. Для предотвращения непроизвольных перемещений в исполнительных органах станка и устройства смены инструмента, которые могут возникнуть вследствии падения давления, отключения гидронасосов, на каждом ответственном узле установлен обратный клапан, который предотвращает отток рабочей жидкости обратно по напорной линии, в случае падения в ней давления ниже допустимого с выводом информации об этом на пульт управления.

7 Для защиты от воздействий радиопомех система управления имеет структуру закрытого типа - помещена в корпус из листового металлического проката. Защита передней части реализована посредством установления плат, оснащенных металлическими козырьками. УЧПУ располагается в отдельном шкафу, что также снимает возможность воздействий радиопомех на работу системы. Все жгуты подходящие к системе, а также все жгуты выполняющие остальную разводку экранируются. Экраны жгутов заземляются. Заземление экранов жгутов производится только с одной стороны, чтобы избежать эффекта конденсатора. Техника безопасности УЧПУ соответствует [13].

8 Для защиты от внезапного прекращения подачи энергоносителя (электроэнергии, воздуха, масла) на станке предусмотрены автоматический отвод фрезерной головки с инструментом от заготовки и выключение главного привода. Для защиты от внезапного повторного появления энергоносителя применяется автоматическая защита, исключающая включение оборудования при повторном включении энергоносителя без вмешательства оператора. При внезапном прекращении подачи электроэнергии размыкается цепь включения системы. При внезапном повторном включении электроэнергии, система не включится, т.к. для включения необходима замкнутая цепь.

9 В цехе где находится станок естественное освещение осуществляется через световые проемы. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) соответствует норме, регламентируемой [5]. Искусственное освещение - комбинированное. В светильниках общего освещения (типа ЛОУ) применяются лампы люминесцентные типа ЛБ (лампы белого цвета). Светильники размещаются в верхней зоне производственного помещения равномерно вдоль пролета над станками.

Для местного освещения используются светильники, установленные непосредственно на станках. Для освещения зоны резания и станка используется местное освещение 220 В 50 Гц. Согласно рекомендациям [4] освещённость рабочей поверхности в зоне обработки фрезерного станка с размером стола более 400x1600 мм, при обработке и наладке 1500Лк. Так как при обработке постоянного наблюдения за ходом обработки не требуется, допускается снижение освещённости в зоне резания.

Общее освещение цеха сочетается с устройством аварийного освещения. Так как цех относится к III категории помещений по аварийному освещению, т.е. при авариях или других вынужденных ситуациях работа в цехе может быть приостановлена, аварийное освещение для целей эвакуации предусмотрено над уровнем пола по линиям основных проходов не менее 0,3 Лк.

Естественное и искусственное освещение рабочего места соответствует требованиям [5].

10 Параметры общей и локальной вибрации регламентируются [10]. Вибрация соответствует норме, так как станок установлен на виброопоры резиновые ОВ-30-3-3 на 10 -- 15 мм от уровня пола. Трущиеся поверхности покрыты специальной пластмассой, сильно уменьшающей уровень вибрации. В следствии применения виброзащиты уровень шума станка составляет 80 дБА.

11 Важным средством профилактики вредного воздействия шума является соблюдение норм, установленных [11].

Допустимый уровень шума оборудования не более 80 дБ, достигнут снижением уровня шума от основных источников, а именно от электродвигателей главного движения, механизмов подач. Для снижения уровня шума большое внимание уделялось правильному подбору режимов резания, качественному изготовлению деталей и узлов, тщательной статической и динамической балансировке вращающихся деталей станка.

12 Для создания благоприятных условий работы выберем допустимые нормы параметров микроклимата в соответствии с [6]. Нормы приведены в таблице 1.

Категория работ по энергозатратам организма: оператор -- Наладчик -- физическая средней тяжести IIб -- работа связана с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг.) тяжестей. Наладчик -- физическая средней тяжести IIа -- работа связана с ходьбой и переноской небольших (до 1 кг.) тяжестей.

Для отопления производственного помещения предусматривается система воздушного отопления.



Таблица 1. - Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

Период	Категория работ	Температура, єС	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха (не более), м/с
Холодный и переходный	Оператор Средняя II-б	17…19	40…60	0,2
Тёплый		20…22	40…60	0,4
Холодный и переходный	Наладчик Средняя II-а	18..20	40…60	0,2
Тёплый		21…23	40…60	0,3

13 Осевшую на поверхность станка пыль удаляют со станка вместе со стружкой в ручную во время регламентированных технологических перерывов. Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата на проектируемом участке принимаем общеобменную вентиляцию. Общеобменную вентиляцию принимаем смешанного типа, т.е. аэрацию и механическую приточно - вытяжную вентиляцию.

14 Рабочее место оператора организовано в соответствии с требованиями [12] при работе стоя. Взаимное расположение элементов рабочего места соответствуют антропологическим, физиологическим и психологическим требованиям, а также характеру работы оператора (рисунок 1). Для проведения наладочных ремонтных работ на станке расположен пульт оператора, помещённый в корпус. Рабочее место оснащено тумбочкой для хранения комплекса инструмента и средств ухода за рабочим местом, которые находятся с левой стороны станка на расстоянии 40 см от него. С правой стороны станка находится тара для складывания отработанных деталей.



Рис. 1 - Пульт оператора

Пульт оператора состоит из пульта УЧПУ (рисунок 2) и станочного пульта (рисунок 3).

Рисунок 2 - Пульт УЧПУ



Рисунок 3 - Станочный пульт

Обозначение элементов управления станочного пульта:

А - кнопка аварийного отключения, нажатие которой осуществляется при наличии опасности обслуживающего персонала или повреждении станка или детали. Происходит управляемый останов всех приводов с максимально возможным торможением. Диаметр кнопки 50 мм, что соответствует требованиям [14].

Б - монтажные места для кнопок-индикаторов.

В - клавиша Reset.

Г - программное управление.

Д - режимы работы, функции станка.

Е - клавиши пользователя.

Ж - клавиши направления с наложением ускоренного хода.

З - управление шпинделем.

И - управление подачей.

И - кодовый переключатель (4 положения).

15 Эксплуатация станков требует от операторов навыков, внимательности и знаний. В связи с этим, к работе на станках допускаются лица, прошедшие специальную подготовку по его техническому обслуживанию.

16 Разработка мер для исключения опасности при отработке программы привязки. После разработки программы привязки, необходимо проверить её. В нашем случае использована методика, которая описана в документе [15]. Для этого необходимо запустить программу привязки вместе с тест-программой в режиме "Наладка", и проконтролировать правильность выполнения команд программы привязки в следующем порядке: поиск инструмента (датчика) > смена инструмента > включить датчик > перемещение заданной оси в точку измерения > сброс остатка пути > выключение датчика.

Также необходимо проверить блокировки предусмотренные в программе:

- срабатывание аварийных выключателей;

- ограждение закрыто;

- наличие инструмента (датчика) в шпинделе;

- контроль наезда датчика на препятствия при движении в точку измерения.

При срабатывании этих блокировок на пульт оператора выводится соответствующее сообщение и станок переходит в режим останова.

Покажем это на нашем примере.

Для проведения измерений нужно установить в шпиндель измерительный инструмент (датчик ОМР60). Для этого в кадре программы обработки задается номер инструмента, соответствующий датчику ОМР60, и подается технологическая функция М6. Программа логики по этой команде производит поиск заданного инструмента в магазине. Если данного инструмента в магазине нет, то на экран оператора выводится сообщение «инструмент не найден» и происходит останов программы. В случае нахождения инструмента поступает команда о его смене. Рука производит смену и на экране появляется новый номер инструмента. Для начала измерительного цикла из УЧПУ по команде М11 выдается сигнал «запуск измерения детали» на интерфейс датчика МI12. Через блок интерфейса MI12 и приемно-передающего устройства ОММ происходит включение датчика ОМР60 сигналом «старт1». После включения датчик передает сигнал на УЧПУ о своем состоянии. Если датчик неисправен, то на экран выдается сообщение о соответствующей неисправности, и формируется стоп цикла. В случае исправности датчика программа логики запускает цикл измерения. Цикл измерения состоит из двух этапов. На первом этапе производится быстрый подвод датчика в точку измерения. На этом этапе производится контроль наезда датчика на препятствия по сигналу касания. Если произошло срабатывание датчика, на экран выводится сообщение «наезд датчика на препятствие» и производится останов станка. После перемещения датчика в точку измерения по сигналу «заданная позиция достигнута» программа логики начинает второй этап - измерение. На данном этапе производится перемещение датчика на рабочей подаче в направлении измеряемой поверхности. Момент касания датчика измеряемой поверхности фиксируется программой логики по сигналу «проба» от датчика. По этому сигналу производится останов движения осей и выдается команда сброса остатка пути для того, чтобы при последующем включении движения осей не произошла отработка остатка пути, тем самым, исключая поломку датчика. Далее производится считывание координат точки останова, на основе которых производится вычисление действительных размеров детали. После этого производится отвод датчика от точки измерения. Программа логики информирует ЧПУ об окончании измерения. По команде М12 от ЧПУ программа логики выдает сигнал на отключение датчика.

Контроль разработанной программы привязки осуществляется тремя последовательными способами:

1) покадровый прогон программы привязки с контролем точности срабатывания исполнительных устройств и контрольной аппаратуры;

2) прогон всей программы привязки с отслеживанием последовательности выполнения действий;

3) контроль корректной работы программы привязки как подпрограммы в составе программы привязки станка (правильной связи с работой других исполнительных устройств станка).



3. Разработка мероприятий, обеспечивающих снижение вредного воздействия технологического процесса на природу

В данном пункте приведены мероприятия соответствующие рекомендациям [16, 17]

Регенерация отработавших масел и СОЖ

На первом этапе очистку проводят в гидросистеме или системе подачи СОЖ с помощью встроенных фильтров. Это резко сокращает количество масел к переработке.

На втором этапе, когда при эксплуатации масла и СОЖ утрачивают свои свойства, их направляют на регенерацию (т.е. на восстановление первоначальных свойств разными способами: термохимическим, гравитационная сепарация и отстаивание).

Эмульсии, не подлежащие регенерации, направляют на предочистку (маслоловушки, гидроциклоны и т.д.) с последующим их химическим разрушением, коагуляцией взвесей и очисткой (фильтрацией) сточных вод перед сбросом в общий сток предприятия. Следует проверить воду на рН.

Очистка сточных вод.

Одним из основных загрязнителей являются промышленные сточные воды предприятий, попадающие в естественные водоёмы, почву.

Основными загрязнителями при эксплуатации проектируемого оборудования являются СОЖ, машинные масла, промышленные пыли и туманы, содержащие мельчайшие металлические частицы и взвешенные частицы масел. Для уменьшения непроизвольного попадания СОЖ, стружки с СОЖ, брызг масла из зоны резания на станке применено ограждение кабинетного типа. Применение этого ограждения препятствует разлёты брызг, мелкой дисперсии и позволяет её собирать во время регламентных перерывов. После чего вредные составляющие можно отправить на очистку.

Очистка сточных вод от механических примесей в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава на машиностроительных предприятиях осуществляется методами процеживания, отстаивания, отделения механических частиц в поле действия центробежных сил фильтрования.

Процеживание - первичная стадия обработки стоков. Оно предназначено для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей размером до 25 мм, а также более мелких волокнистых загрязнений, которые в процессе дальнейшей обработке стоков препятствуют нормальной работе очистного оборудования. Процеживание сточных вод осуществляется пропусканием их через решётки и волокно уловители.

Согласно рекомендациям выбираем горизонтальную песколовку с прямолинейным движением воды, в состав которой входят: подводящая труба и выпускной коллектор. При работе таких песколовок определяется длина

Где время пребывания сточной воды в песколовке;

горизонтальная скорость движения сточных вод в песколовке; .

L= 4,5…18м.

Удаление горизонтального шлама из горизонтальных песколовок осуществляется с помощью скребковых механизмов. Эффективность таких песколовок составляет 70…80%.

Нормальная эксплуатация песколовок обеспечивается поддержанием в них проектных скоростей движения сточных вод и продолжительностью их прохождения через песколовку.

Очистка песколовок (удаление песка) производится обычно после заполнения песком приёмника песколовок. Очистка песколовок вручную обычно производится ежедневно. Гидроэлеватором песок удаляют по мере его накопления, т.к. при частой перекачке малых количеств песка, он плохо отмывается от органических примесей.

Важным показателем оценки работы песколовок является количество песка в осадке, выпадающем в первичных отстойниках, в особенности фракционный состав этого песка.

Рисунок 4 - Схема очистки сточных вод

Назначение первичных отстойников - выделение из сточных вод нерастворимого осадка или выплывающих механических частиц, собираемых с поверхности воды вручную, сочками.

Для эффективной работы отстойников большое значение имеет конструкция впуска и выпуска сточных вод. Назначение входного устройства - способствовать затуханию входной скорости потока и равномерному распределению скоростей в сечении отстойника. Входное устройство имеет длину, достаточную для ограничения скоростей, при которых осветлённая жидкость не взбалтывала бы осадок, выпавший на дно отстойника.

Одним из основных условий хорошей работы отстойников является равномерное распределение между ними сточных вод и осадка. Регулировка распределения сточных вод производится специальным устройством.

Широкое применение для очистки сточных вод производства нашли радиальные отстойники. В радиальных отстойниках сдвигание осадка к приёмнику производится с помощью скребков, пуск которых в работу осуществится за 1 час до начала выгрузки осадка.

Для очистки сточных вод машиностроительных предприятий используют два класса фильтров:

- зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают через насадки несвязанных пористых материалов;

- микрофильтры, фильтроэлементы которых изготовлены из несвязанных пористых материалов.

К фильтрам предъявляются следующие требования:

- фильтрование должно осуществляться в направлении уменьшения размеров частиц фильтроматериала;

- колебание расхода очищаемой жидкости не должны превышать 15% (при постоянном перепаде давления в фильтре);

- в конструкции фильтра необходимо предусматривать устройства для их регенерации и удаления загрязняющих веществ;

- фильтроматериал должен иметь высокие физико-механические свойства, химическую стойкость, невысокую стоимость.

Для удаления из сточных вод механических частиц размером менее 0,01мм применяются микрофильтры, в которых фильтрующий элемент изготовлен из нескольких слоёв металлических сеток с размером ячеек или тканевые фильтры.

Очистка атмосферы.

Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов масел и эмульсий.

Основными мерами защиты атмосферы от промышленных пылей и туманов является использование пыле- и туманоуловительных аппаратов и систем. По современной классификации пылеочистительное оборудование можно разделить на четыре группы: сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители, электрофильтры и фильтры.

К сухим пылеуловителя относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путём за счёт сил гравитации, инерции, Кориолиса. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители.

Аппараты мокрой очистки (мокрые пылеуловители) работают по принципу осаждения частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность плёнки жидкости. Среди аппаратов мокрой очистки различают скрубберы Вентури, форсуночные скрубберы, барботажно-пенные. Мокрые пылеуловители имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение: образование в процессе очистки шлама; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в газоотводах; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.

Одним из наиболее совершенных методов очистки газов от взвешенной пыли и туманов является электрическая очистка - процесс, основанный на ударной ионизации газов зоне коронирующего разряда, передаче разряда ионов частицам примесей и осаждения последних на осадительных и коронирующих электродах. Электрофильтры успешно применяют в металлообрабатывающих производствах для тонкой очистки газов от пылей различного происхождения и туманов масел.

Широко используемый метод очистки воздуха - фильтрация, состоящая в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них потока газа. Фильтры изготавливаются из различных текстильных материалов. Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей и масел используют туманоуловители - волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием под действием сил тяжести.

Очистка почвы от твёрдых отходов.

Твёрдые отходы в машиностроении образуются в процессе производства продукции в виде амортизационного лома (модернизация оборудования, оснастки, инструмента); стружки; шлаков и золы; шламов, осадков и пылей (отходы систем очистки воздуха).

Для недопущения загрязнения окружающей среды твердыми отходами (стружкой) предусматривается её сбор по территории цеха и последующая отправка на переработку.

Для переработки отходов металлического лома его сначала раздельно собирают, сортируя по маркам сталей и сплавов. Следующим этапом является измельчение металлоотходов для увеличения их насыпной массы и снижения транспортных расходов. Далее металлолом подвергается обезжириванию при помощи центрифуг, моечно-сушильных установок и нагревательных печей. Поскольку подготовленный лом имеет относительно низкую плотность и неудобную для транспортировки сыпучую форму, его подвергают брикетированию при помощи горячего и холодного прессования. В результате стружка принимает форму брикетов плотностью не менее 4000 кг/м³. Дальнейшая переработка лома производится на предприятиях металлургической промышленности.



Выводы

Проведенный анализ показал, что наиболее опасными и вредными факторами, возникающими при работе оборудования, являются: возможность поражения электрическим током, движущиеся и вращающиеся части оборудования, вылет стружки обрабатываемого материала и осколков инструмента из зоны резания, сбои в системе управления.

Возникновение чрезвычайной ситуации может произойти из-за внезапного прекращения подачи энергоносителей -- электроэнергии, воздуха, масла на оборудование, а также при поражении зданий и сооружений молнией.

Для предотвращения воздействия опасных и вредных факторов для обслуживающего станок разработаны меры и правила безопасности, а так же описаны условия грамотной эксплуатации оборудования, соблюдение которых позволит обслуживающему персоналу избежать получения производственных травм и увечий, а так же облегчит труд и создаст благоприятные условия для выпуска качественной продукции с наименьшими затратами физических и психических сил.



Литература

производственный безопасность электротравма

1. ГОСТ 12.0.003-74* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы.

2. Правила устройства электроустановок (ПУЭ).

3. Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ-105-03).

4. ГОСТ 12.1.009-99. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности.

5. СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение.

6. ГОСТ 12.1.005-88. Санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

7. Шумилин В.К., Гетия И.Г. Выбор необходимой степени электробезопасности, пыли и влагозащиты электротехнических изделий. М.: МГУПИ, 2008 г. - 48 с.

8. ГОСТ 12.2.062-81*. Оборудование производственное. Ограждения защитные.

9. ГОСТ 12.8.36-88. Стекла смотровые для промышленных установок. Технические условия.

10. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность.

11. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности.

12. ГОСТ 12.2.049-80. Оборудование производственное. Общие эргономические требования.

13. ГОСТ 21.0.21-2000. Устройства числового программного управления. Общие технические требования.

14. Шумилин В.К., Гетия И.Г., Савкин В.П. Эргономические основы проектирования техники. Учебное пособие - М., Изд. ВЗМИ, 1988 г. с 82.

15. Станок вертикально-фрезерный с ЧПУ. Модель ФП-37ПН4. Руководство по программированию. ОАО «СМЗ» 2008 г.

16. С.В. Белов. Охрана окружающей среды. - М.: Высшая школа. 1993 г., 264 с.

17. Справочная книга по охране труда в машиностроении. М.: Машиностроение. 1979 г., 224 с.

Размещено на Allbest.ru