Обеспечение производственной безопасности в кузнечном цеху

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Актуальность настоящей работы обусловлена распространенностью металлургической промышленности на примере кузнечного участка цеха горячего проката алюминия.

На сегодняшний день можно с уверенностью констатировать тот факт, что алюминиевый прокат не только широко используется в таких отраслях как машиностроение и медицина, но практически незаменим в авиации, а также развитии электрических сетей и систем. Такое неограниченное применение, прежде всего, обеспечено совокупностью физических, механических и химических свойств алюминия. Он нетоксичен, легок, прочен и отлично поддается обработке.

Одним из вредных факторов, действующих на рабочих в данном производстве, является тепловое излучение.

При значительном перегреве организма возникает опасное заболевание, характеризуемое нарушение работы сердечнососудистой системы. Такое внезапное заболевание, называется также тепловым ударом, в тяжелых случаях может быть смертельным. Поэтому санитарными нормами проектирования регламентированы параметры благоприятного микроклимата в производственных помещения. Так, например, комфортным условиям для организма человека при неподвижном воздухе соответствует температура 25° С при влажности 60%.

В зависимости от наличия в помещении источников тепла и опасности перегрева для поддержания нормального микроклимата применяется вентиляция или более совершенное средство -- кондиционирование воздуха.

Местные вытяжные системы вентиляции получили весьма широкое распространение в производственных помещениях, так как позволяют решать задачи создания заданных условий воздушной среды наиболее экономичным путем.

Местные вытяжные системы вентиляции, или местные отсосы, предназначены для улавливания выделяющихся вредных веществ и тепла в месте их образования. Этим предотвращается их распространение во всем объеме помещения.

Рассмотрение вопросов связанных с данной тематикой носит как теоретическую, так и практическую значимость.

Цель курсовой работы:

закрепление теоретических и практических знаний, полученных в процессе обучения;

расчет и выбор методов и средств защиты от теплового излучения, обеспечение безопасных условий труда.

1. Анализ прокатного производства металлургической промышленности

1.1 Технологический процесс получения проката

производственный прокат кузнечный цех

Получение проката из алюминия и его сплавов на участке горячего проката кузнечного цеха включает в себя следующие технологические операции:

1.1.1 Плоские слитки поступают на фрезерные агрегаты, на которых в зависимости от заказа фрезеруются большие и малые грани слитка, образовавшаяся стружка по пневмотрубопроводу поступает в металлический бункер, который расположен на улице, откуда поступает на шихтовый участок для повторного плавления.

1.1.2 Отфрезерованные слитки подаются в электрические печи нагрева, в которых нагреваются до температуры проката 350-500оС. Слитки, не прошедшие фрезеровку, подвергаются мойке, а затем подаются в электрические печи.

1.1.3 Прокат слитков выполняется на стане горячей прокатки "Кварто-2800". Слитки раскатываются в полосы толщиной от 6 до 150 мм: полосы до 14мм сворачиваются в рулоны, полосы толщиной 6 - 30 мм, режутся на боковой линии на листы и плиты; плиты толщиной более 19 мм целыми раскатами направляются на участок длинномерных плит (УПП), где режутся в размер. Рулоны проката передаются на стан рулонной холодной прокатки или на склад готовой продукции.

1.1.4 Листы толщиной 6 - 10 мм и плиты толщиной 10,5 - 30 мм, полученные на боковой линии, передаются на стан полистной холодной прокатки.

1.1.5 Охлаждение валков при горячей прокатке проводится водным раствором смазки технологической СП-3 с концентрацией в пределах 0,8 - 1,4 % или водным раствором смазки фирмы «Хаутон» с концентрацией в пределах 0,6 -3 %.

1.2 Структура прокатного производства

Прокатным станом (рис. 1) называют комплекс машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валах (собственно прокатки), дальнейшей ее обработки (плавки, резки и др.) и транспортирования. Кроме того, в прокатных цехах установлены нагревательные печи и колодцы, печи для обжига и нормализации, устройства для очистки поверхности, лужения и оцинковыванная полосы, станки для шлифования и нарезки калибров валков. Все это, а также подъемные краны и другое оборудование не входят в понятие “прокатный стан “, однако они необходимы для обеспечения работы прокатного цеха и выпуска готовой продукции требуемого качества.

Рисунок 1 Схема прокатного стана: 1 - рабочая клеть; 2 - прокатные валки; 3 - трефовый шпиндель; 4 - шестеренная клеть; 5 - муфта; 6 - редуктор; 7 - двигатель

производственный прокат кузнечный цех

Главная линия прокатного стана состоит из рабочей клети и линии привода, включающей двигатель, редуктор, шестеренную клеть, муфты, шпиндели.

Прокатные валки 1 установлены в рабочей клети 5, которая воспринимает давление прокатки. Определяющей характеристикой рабочей клети являются размеры прокатных валков: диаметр (для сортового проката) или длина (для листового проката) бочки. В зависимости от числа и расположения валков в рабочей клети различают прокатные станы: двухвалковые (дуо-стан), трехвалковые (трио-стан), четырехвалковые (кватро-стан) и универсальные (рисунок 2).

В двухвалковых клетях (рисунок 2, позиция а) осуществляется только по одному пропуску металла в одном направлении. Металл в трехвалковых клетях (рисунок 2, позиция б) движется в одну сторону между нижним и верхним, а в обратную - между средним и верхним валками.

Рисунок 2. Прокатные клети: а - двухвалковые клети; б - трехвалковые клети; в - четырехвалковые клети; г - универсальные клети

В четырехвалковых клетях (рисунок 2, позиция в) устанавливаются опорные валки, которые позволяют применять рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижаются деформирующие усилия.

Универсальные клети (рисунок 2, позиция г) имеют неприводные вертикальные валки, которые находятся между опорами подшипников горизонтальных валков и в одной плоскости с ними.

Шестеренная клеть 6 предназначена для распределения крутящего момента двигателя между валками. Это одноступенчатый редуктор, передаточное отношение которого равно единице, а роль шестерен выполняют шестеренные валки.

Шпиндели предназначены для передачи крутящего момента от шестеренной клети прокатным валкам при отклонении от соосности до 10…12 0. При незначительном перемещении в вертикальной плоскости применяют шпиндели трефового типа 3 в комплекте с трефовой муфтой. Внутренние очертания трефовых муфт отвечают форме сечения хвостовика валка или шпинделя. Муфтой предусмотрен зазор 5…8 мм, что допускает возможность работы с перекосом 1…2 0. При значительных перемещениях валков в вертикальной плоскости ось шпинделя может составлять значительный угол с горизонтальной плоскостью, в этом случае применяют шарнирные или универсальные шпиндели 4, которые могут передавать крутящий момент прокатным валкам при перекосе шпинделя до 10…12 0.

Прокатное производство представляет собой комплекс взаимосвязанных технологических переделов, определяющих качество прокатной продукции и технико-экономические показатели работы прокатных цехов. Развитие современного прокатного производства базируется на использовании нового, более совершенного нагревательного, прокатного и отделочного оборудования, характеризующегося точностью ряда технологических процессов и операций, более высокими скоростями и интенсивными режимами работы, всевозрастающими массами исходного продукта, повышением качества исходного слитка и непрерывно литой заготовки.

Процесс технологии изготовления поковок состоит из следующих операций: резка металла, нагрев, штамповка, обрезка заусенцев, иногда правка и термообработка поковок.

Нагревание металла происходит в электропечах, обработку осуществляют с помощью штампов, прессов.

1.3 Используемое оборудование кузнечного цеха прокатного производства

1.3.1 Конвейерная печь для нагрева заготовок и слябов

Кол-во слябов внутри печи Различное

Макс. вес одной садки 84 т (12*7) т (Сляб с макс. размерами)

Кол-во зон печи 5

Длина печи (от двери до двери) 17930 мм

Расстояние между слябами для горячего потока воздуха со слябами с макс. толщиной. При загрузке печи, будет поддерживаться зазор в 500 мм

Размеры нагретой камеры печи:

Высота прибл. 500 мм между цепью и сопловой коробкой

Ширина 5680 мм, для укладываемых заготовок - 5360 мм

Длина (зоны 1 … 5) 16650 мм

Длина одной зоны 3330 мм

Кол-во цепей 6 (3 для одного сляба)

Внешние размеры печи (без вспомогательных деталей):

Высота 5320 мм

Ширина 8200 мм

Длина 26450 мм (включая загрузочный и разгрузочный стол)

Кол-во горелок на зону 4

Управление горелкой (отдельное для каждой горелки) Плавно изменяемое между 35% и 100% теплопроизводительности.

Ниже 35% теплопроизводительности - в режиме вкл./выкл.

Контроль температуры в каждой зоне См. выше.

Ниже требуемой мощности в 35% четыре горелки в одной зоне будут включаться и выключаться попеременно.

Потребление природного газа (макс./мин)

Согласно Закону ФРГ о контроле над загрязнением воздуха/ГОСТу/Ростехнадзору, предусмотренные горелки имеют сертификационный номер АВ55.

Ожидаемая температура дымового газа в печи: (400-450) °С

Приблизительный объем дымового газа: 6500 Нмі(при 20 °С)

Кол-во вентиляторов на зону 1

Мощность установленного двигателя/вентилятора 160 кВт

Поток воздуха (холодный воздух) 67 мі/с

Подключенная нагрузка природного газа прибл. 575 Нмі/ч при 33,6 МДж/ Нмі, давлении 0,7 бар

Макс. температура внутри печи 650 °С

Макс. температура циркулирующего воздуха 650 °С

Температура продукции (350-610) °С

Охлаждающие вентиляторы Один на одну зону для достижения более высокой гибкости при приемлемых затратах. См. также референтные нагрузки печи.

Стабильность температуры газа в конце время выдержки ±2 °С

Выбросы выхлопных газов в соответствии с ТА Luft/ГОСТ/ Ростехнадзор.

Горелки имеют сертификационный номер АВ55

СО ? 100 мг/мі при концентрации О2 в 3 %

NO2 ? 200 мг/мі при концентрации O2 в 3 %

1.3.2 Стан горячей прокатки "Кварто-2800" (рис. 2) предназначен для прокатки слитков и слябов толщиной до 410 мм на полосы более 5,0 мм из алюминия и его сплавов, шириной от 960 до 2560 мм и длиной от 1100 до 160000 мм

Рисунок 2 Схема расположения оборудования двухклетевого стана 2800: I -- пролет основного оборудования; II -- машинный зал; III -- пролет отделочного оборудования; IV--пролет склада готовой продукции; 1 -- загрузочные устройства; 2-- толкатели; 3-- нагревательные печи; 4 -- клеть с вертикальными валками; 5 -- черновая дуо-реверсивная клеть; 6 -- чистовая универсальная клеть кварто; 7-- правильная машина; 8 -- кантователь; 9 -- разметочная тележка; 10 -- ножницы с наклонными ножами; 11-- дисковые ножницы; 12, 13, 14 -- краны грузоподъемностью соответственно 75/15; 20/5 и 15 Т

Характеристика рабочей клети стана:

-диаметр бочки рабочего валка 700-750мм;

-диаметр бочки опорного валка 1300-1400мм;

-привод рабочих валков - электродвигатель типа 2МП-8700-60;

-номинальная мощность электродвигателя 2x3200 кВт;

-частота вращения, об/мин:

номинальная - 60 (скорость прокатки - 2,2 м/сек);

максимальная - 120 ( скорость прокатки - 4,7 м/сек);

-номинальное напряжение эл. двигателя 900 В;

-номинальный ток эл.двигателя 3870 А;

-номинальный момент эл.двигателя 2х510 (2x52) кН.м (тс.м);

-перегрузочная способность эл.двигателя (коэффициент перегрузки):

рабочая 2,5;

отключающая 2,75;

-максимальный рабочий момент 1960 (200) кН.м (тс.м);

-максимальный крутящий момент,

передаваемый каждым шпинделем 1470(150) кН.м (тс.м);

-допустимое усилие прокатки 29400(3000) кН (тс);

-универсальные шпиндели:

диаметр тела 450мм;

диаметр шарнирной головки 690-950мм;

-мощность эл.двигателя привода нажимного устройства 100 кВт;

1.3.3 Эджерная клеть (клеть с вертикальными валками) предназначена для деформирования боковых граней раскатов

Эджерная клеть №1 имеет следующую техническую характеристику:

размеры валков, мм:

диаметр 800;

длина 400;

тип валков - конические с конусностью бочки 2°(или с целью улучшения качества кромок - по чертежу 3 - 41574М2);

ширина, эджеруемых слитков и слябов, мм :

максимальная 2600;

минимальная 900;

Эджерная клеть №2 имеет следующую характеристику: размеры валков, мм:

диаметр новых 1000;

диаметр переточенных 900;

длина 700;

раствор валков при новых валках, мм:

наибольший 2800;

наименьший 1000;

давление металла на валки, кН (тс) : 4214 (430);

момент прокатки, кН м (тс м) : 294 (30);

скорость прокатки, м/с: 1,0-2,5;

мощность эл.двигателя привода валков, кВт : 900;

1.3.4 Подводящий и отводящий рольганги для транспортирования прокатываемого металла имеют следующую характеристику

длина подводящего рольганга, мм: 57000;

длина отводящего рольганга, мм: 57000;

Окружная скорость вращения роликов синхронизирована со скоростью рабочих валков.

Для уменьшения заалюминивания, под роликами подводящего рольганга секций 8РБ, 8РВ, 8РА установлены ванны для омывания роликов эмульсией.

В начале отводящего рольганга на проводках между роликами секций 9РА, смонтирована система душирования (охлаждения) полосы снизу.

1.3.5 Намоточное устройство барабанного типа предназначено для смотки алюминиевой полосы в рулон и состоит из следующих узлов

станин;

барабана моталки;

стаскивателя рулона с тележкой.

диаметр барабана моталки, мм 750;

рабочая длина бочки барабана, мм 2850;

скорость намотки полосы, м/с от 1,0 до 2,0;

максимальный диаметр рулона, мм 1600.

2. Анализ травматизма и профессиональных заболеваний в кузнечном цехе на участке горячего проката металла

Анализ травматизма и профессиональных заболеваний ставит задачу установить закономерности, которые вызвали появление несчастных случаев и заболеваний. Несчастному случаю всегда предшествуют те или иные отклонения от нормального хода производства. Поэтому изучение травматизма дает возможность разработать профилактические мероприятия, устраняющие опасные и вредные условия труда на производстве.

Проблема безопасности труда должна рассматриваться комплексно с учетом всех факторов, создающих условия несчастных случаев и заболеваний.

Опасные и вредные производственные факторы:

- повышенная температура поверхностей заготовок, инструмента и др.;

- отлетающие осколки и окалина металла;

- наличие окалины на раскаленных заготовках;

- открытое пламя.

Травмы, возникающие на участке горячего проката в кузнечном цехе:

- Термические ожоги возможны от прикосновения к горячим частям оборудования, вследствие отсутствия или плохого состояния оградительной техники;

- Электротравмы возникают при прикосновении к частям оборудования, находящегося под током (клеммам, рубильникам, малоизолированным проводам и т, п.);

- Падение грузов, перемещаемых подъемными кранами;

- Другие механические травмы вследствие: несоблюдения и(или) незнания техники безопасности при эксплуатации оборудования, неиспользования СИЗ, отсутствия инструктажа рабочих.

Отлетание окалины, осколков является причиной почти 17% всех случаев травм в кузнечных цехах. Для того чтобы защитить работающих от отлетающей окалины, шлака, а иногда и брызг металла в случае жидкой сердцевины слитка, перед валками (блюмингов и слябингов) с передней и задней стороны устраивают цепные завесы. Окна пульта управления делаются в тех же целях из толстого стекла (12--15 мм) с густыми металлическими сетками.

Большое число несчастных случаев (около 16%) происходит при перемещении грузов посредством различных механизмов. Поэтому крайне важен контроль за исправным состоянием подъемно-транспортных средств -- самих кранов, магнитов, цепей, захватных приспособлений и др., за соблюдением правил их перемещения (сигнализация) и хорошим освещением мест работы. Грузы и тяжести не должны перемещаться над участком, где постоянно производятся работы, например вырубка изделий в помещении адъюстажа и складов. Рабочие не должны находиться под грузом, перемещаемым краном, а тем более направлять груз руками.

Отсутствие инструктажа рабочих или плохо организованное обучение их безопасным методам и приемам работы и слабое ознакомление с правилами по технике безопасности способствуют увеличению травматизма. Вполне естественно, что к этому же приводит и несоблюдение рабочими правил по технике безопасности, установленного порядка в цехе.

В кузнечном цехе возможны такие профессиональные заболевания как:

- Тепловое поражение. Ведущую роль в патогенезе тепловых поражений отводят функциональным нарушениям нервной системы. Сложные вегетативно-эндокринные нарушения, нарушения обмена веществ с образованием токсических продуктов, нарушения водно-солевого обмена (обезвоживание и гипохлоремия) следует рассматривать как последовательные патогенетические звенья.

Патогенез основных признаков тепловых поражений можно представить следующим образом. Действие на организм эндогенного тепла осуществляется тремя путями: раздражением терморецепторов, нагреванием тканей и нагреванием крови.

В результате раздражения терморецепторов рефлекторно понижается интенсивность обмена веществ, усиливается потоотделение, расширяются периферические сосуды, перераспределяется кровь (гиперемия поверхностных частей тела, анемия внутренних органов), усиливается кровоток вследствие учащения сердечной деятельности, появляются одышка и ряд других изменений, направленных на повышение теплоотдачи и уменьшение теплообразования.

Одним из важных повреждающих факторов при перегревании является появление в крови продуктов тепловой денатурации белков крови и тканей, а также недоокисленных продуктов нарушенного тканевого обмена.

Гипохлоремия усиливает патологические процессы, вызванные дегидратацией, в том числе сгущение крови. Последнее создает значительную нагрузку на сердце. В результате перегрузки сердца и изменений в сердечной мышце и сосудах, вызываемых высокой температурой, возникает острая сердечно-сосудистая недостаточность.

Тугоухость -- ослабление слуховой функции -- может быть лёгкой (порог слышимости звуков частотой 500--4000 Гц выше нормы на 50 дБ), средней (50--60 дБ) и тяжёлой (более 60--70 дБ). В первом случае восприятие разговорной речи происходит с расстояния 4--6 м, во втором -- от 1 до 4 м, в третьем -- 0,25--1 м. Ещё большая потеря слуха определяется как глухота. Иногда при повышении порога слышимости разговорной речи до 70--90 дБ говорят о глубокой тугоухости, более 90 дБ -- о глухоте.

Как правило, нейросенсорная тугоухость обусловлена дефектами сенсорно-эпителиальных (волосковых) клеток спирального (кортиева) органа улитки внутреннего уха. Нечасто встречаются сенсоневральные нарушения слуха, связанные с повреждением преддверно-улиткового (VIII черепного) нерва или слуховых центров мозга. И крайне редко повреждениями затронуты лишь центральные отделы слухового анализатора. При патологии последних порог слуховой чувствительности в норме, но качество восприятия звуков настолько низкое, что невозможно понимать речь.

- Вибрационная болезнь -- профессиональное заболевание, обусловлена длительным (не менее 3-5 лет) воздействием вибрации в условиях производства. Также известна как синдром белых пальцев, псевдо-Рейно болезнь, сосудоспастическая болезнь руки от травм.

3. Техника безопасности в кузнечном цехе на участке горячего проката металла

производственный прокат кузнечный цех

Кузнечные работы относятся к работам повышенной опасности, поэтому большое внимание должно уделяться качеству ручного и съёмного инструмента, одежде и индивидуальным средствам защиты.

3.1 Общие положения

При необходимости перехода через главный соединительный вал каждой клети прокатного стана (далее - стан) должны устанавливаться переходные мостики с ограждением. На непрерывных станах вместо отдельных мостиков через соединительные валы каждой клети допускается устройство одного сплошного мостика вдоль всех клетей с лестницами для спуска к каждой из клетей.

Производить устранение неисправностей узлов и механизмов станов во время прокатки металла запрещается.

Неработающие калибры валков должны закрываться щитами.

Проверка калибров, зазора между валками, а также положения проводок должна производиться с помощью соответствующей оснастки.

Регулировка зазора между валками на вновь строящихся станах должна быть механизирована.

Замер профиля прокатываемого металла на ходу стана должен производиться только дистанционно с использованием соответствующих измерительных приборов.

В процессе прокатки необходимо следить за состоянием задаваемого конца раската на входе в клеть. При выявлении дефекта конец раската должен быть обрезан.

На станах «трио» при наличии системы гидравлического уравновешивания среднего валка промежутки между траверсой привода и станиной клети должны быть закрыты оградительными щитами.

При ручной задаче металла в валки клещи вальцовщиков должны соответствовать сортаменту прокатываемого металла и быть в исправном состоянии. Для охлаждения клещей около станов должны быть установлены емкости с проточной водой, температура которой не должна превышать +45 °С.

Конструкция подъемно-качающихся столов должна исключать возможность падения с них прокатываемого металла.

Для предотвращения травмирования работающих боковые поверхности подъемно-качающихся столов должны быть обшиты листовым металлом.

При верхнем положении стола обшивка не должна быть выше плитового настила рабочего места.

Для ремонта и осмотра механизмов под подъемно-качающимися столами должны быть устроены приямки с наклонными лестницами.

В случаях, когда устройство приямков с наклонными лестницами невозможно, допускается устройство сбоку подъемно-качающихся столов колодцев с вертикальными лестницами или скобами.

Во время осмотра и ремонта механизмов, расположенных под подъемно-качающимися столами, стан должен быть остановлен, а подъемно-качающийся стол - надежно закреплен.

Промежутки между роликами рольгангов, за исключением рабочих рольгангов у блюмингов и слябингов, должны быть перекрыты.

3.2 Листопрокатные станы

Все операции по транспортированию, прокатке и отделке проката должны быть механизированы и выполняться преимущественно в потоке.

При прокатке слябов или слитков окалина с их поверхности должна удаляться специальными устройствами (окалиноломателями, устройствами для гидросбива и т.п.).

Измерение габаритов и температуры раскатов и листов при прокатке должно производиться дистанционно с помощью соответствующих приборов.

Осмотр и разметка листов должны производиться после их охлаждения до температуры +60 °С.

Инспекторские столы должны оснащаться системой воздушного душирования.

Плитовые настилы на инспекторских столах должны иметь отверстия размером не более 60 мм для возможности охлаждения листов.

Для передвижения людей по краям инспекторских столов должны быть установлены ходовые дорожки с перилами.

Для перехода через инспекторские столы должны предусматриваться переходные мостики.

При выполнении операций разметки, маркировки и клеймения листов вручную транспортирующие средства на это время должны быть отключены.

Для осмотра поверхности листов должен быть обеспечен удобный и безопасный доступ к кантователям.

В тоннелях для транспортирования горячих рулонов должен быть обеспечен проход между стеной и конвейером шириной не менее 1 м.

Работы по сортировке, маркировке и упаковке тонких листов должны быть механизированы.

Дублеры валкового типа должны иметь защитные ограждения.

3.3 Печи нагревательные

Подача заготовок (слитков) к нагревательным печам и выдача их из печей должны быть механизированы.

Загрузочные устройства должны быть оснащены различными приспособлениями (упорами, манипуляторами, линейками и др.) для выравнивания загружаемых в печь заготовок (слитков).

На постах управления должна предусматриваться сигнализация, оповещающая о выдаче заготовок (слитков) из печи.

Вновь вводимые и реконструируемые производства должны оснащаться средствами видеонаблюдения выходной части печи с установкой видеомониторов на постах.

Печи должны быть оборудованы устройствами для предотвращения разрушения кладки боковых стен при перекосах заготовок (слитков).

Площадки для обслуживания горелок верхнего ряда, расположенных на своде печи, должны ограждаться перилами и иметь не менее двух входов. Устройство вертикальных лестниц запрещается.

Жидкий шлак из печи должен выпускаться в сухие ковши и коробки.

Шлаковые летки должны ограждаться защитными экранами. Выгрузка шлака из ковшей (коробок), а также разбивка и разделка шлака должны производиться после его полного остывания в специально отведенном месте.

3.2 Требования охраны труда во время работы

Выполнять требования по обслуживанию и уходу за станком, изложенные в паспорте на станок, а также указания предупредительных таблиц, имеющихся на станке.

Запрещается работать на станках при отсутствии или неисправности заземляющих проводов, защитных экранов и ограждений, блокирующих устройств.

Необходимо быть внимательным, не отвлекаться от работы самому и не отвлекать других работников.

Работу производить только на исправном станке, с исправными приспособлениями, инструментами, заземлением, вентиляцией, ограждениями и блокировками.

Не прикасаться к протягиваемому материалу, инструменту или вращающимся частям станка до полной их остановки.

Не передавать что-либо через станок, не производить смазку, чистку и обтирку на ходу станка и при включенном электродвигателе.

При обнаружении напряжения (ощущение тока) на металлических частях станка или постороннего шума в механизмах, немедленно прекратить работу, сообщить об этом мастеру, и до его указаний к работе не приступать.

При подаче материала в захватные клещи на холостом ходу использовать рукавицы.

Обязательно остановить станок и выключить электродвигатель при:

-- временном прекращении работ;

-- исправлении запутывания бухтового материала;

-- перерывах в подаче электроэнергии;

-- уборке, чистке и смазке станка;

-- обнаружении неисправности: оборудования, инструментов, приспособлений, ограждений, блокировки, заземления, вентиляции, освещения.

Во время работы станка запрещается:

-- открывать или снимать ограждения или предохранительные устройства;

-- подтягивать болты, гайки и другие детали станка;

-- производить смазку;

-- облокачиваться на станок.

Ограждение барабанов должно быть сблокировано с пуском станка на рабочую скорость и обеспечивать работу станка на рабочей скорости только при закрытом ограждении всех барабанов.

Электротормозным устройством в целях быстрейшей остановки станка в аварийных случаях должны быть оборудованы все барабаны.

4. Расчетная часть

4.1 Тепловой расчет

производственный прокат кузнечный цех

4.1.1 Тепловая нагрузка среды

ТНС индекс (индекс тепловой нагрузки среды) -- это эмпирический показатель, характеризующий сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения). Из аттестационной карты прокатчика горячего металла 5 разряда (табл. 1).

Таблица 1. Аттестационная карта

Наименование производственного фактора, единица измерения	ПДУ,ПДК, допустимый уровень	Фактический уровень производственного фактора
Микроклимат:
Пульт управления(70%)
ТНС-индекс:
на высоте 1.5 м	25.1	26.2
на высоте 1.0 м	25.1	26.2
на высоте 0.1 м	25.1	26.2
Прокатный стан(30%)
ТНС-индекс:
на высоте 1.5 м	23.9	26.2
на высоте 1.0 м	23.9	26.2
на высоте 0.1 м	23.9	26.2

4.1.2 Определение количества теплоты, поступающего при горячей прокатке алюминия

Мощность электродвигателя прокатного стана N =3200 кВт. Температура нагретого металла в печи T=460°С. В течение одного часа с интервалом 15 минут осуществляется прокатка 4 алюминиевых пластин массой 2000 кг каждая.

1)Количество теплоты, поступающей от остывающих листов.

При остывании нагретых изделий и материалов количество теплоты, кДж/ч, за счет убывания разности температур выделяется неравномерно и определяется формулой:

Qост=mсB(tн-tв)

где т - масса остывающего изделия, кг; с - удельная теплоемкость материала, кДж/(кг °С);

tн -начальная температура материала, °С; tв - температура воздуха, °С; В - коэффициент, определяющий изменение интенсивности тепловыделения изделием за некоторый промежуток времени с начала остывания, 1/ч. При этом для составления уравнения теплового баланса определяют количество теплоты, поступающей в помещение от остывающего изделия в течение каждого часа с момента выгрузки его из печи. Для металлических изделий значения В приведены в табл. 2.

Таблица 2. Значения коэффициента В

Слябы извлекаются из печи с интервалом в 15 мин, по 4 штуки в течение каждого часа. Полное остывание каждого листа к концу третьего часа после его извлечения из печи (табл. 2). Поэтому, начиная с третьего часа работы, одновременно будут остывать 8 листов, находящихся на различных стадиях остывания. Интегральное значение коэффициента В для всех 8 пластин определяется формулой:

B=(0,4*4+ 0,35*4+ 0,25*2,5)= 3,62

Подставляя это значение В в формулу (1) и принимая для алюминия с = 0,903 кДж/(кг °С), определим интенсивность теплопоступлений от остывающих пластин:

Qост = 2000 * 0,903 * 3,62 * (460 - 25) = 2843908 Вт.

2) Количество теплоты, поступающей от электродвигателя прокатного стана

Общие теплопоступления от электродвигателей и приводимого ими в действие оборудования определяют по формуле:

Qэд = Nу * kисп*kзагр *kодн* (1-? + kт )

где Nу - установочная мощность электродвигателя, Вт; кисп - коэффициент использования установочной мощности, кисп = 0,7...0,9; кзагр - коэффициент загрузки, кзагр = 0,5...0,8;

кодн - коэффициент одновременности работы электродвигателей, кодн = 0.5… 1;

? - коэффициент полезного действия электродвигателей, определяемый по каталогу, ? =0,75...0,92;

кт- коэффициент перехода механической энергии в тепловую, кт = 0,1... 1, учитывающий, что часть теплоты может быть отдана охлаждающей эмульсии, перекачиваемой воде или воздуху и унесена за пределы помещения.

Принимая в формуле (2) кИСП = 0,8; кзагр = 0,33 (время работы стана в течение часа при прокатке 4 изделий составляет 20 мин); кодн = 1,0; ? = 0,92; кодн= 0,3, будем иметь:

QЭД = 3200000 * 0,8 *0,33* 1,0 * (1 - 0,92 + 0,3 * 0,92) = 378,7 кВт

3)Таким образом, суммарные теплопоступления от прокатного стана в помещение участка проката составляют:

Qпост= Qост +QЭД=2843,9+ 378,7=3222,6 кВт

4) Количество теплоты, поступающей от листов в моталке.

За час работы на моталку поступит 4 прокатанных листа, которые будут находиться на почти одинаковых стадиях остывания. К началу второго часа работы первые 4 листа поступят на следующие стадии обработки и на моталку снова поступят еще 4 листа.

Температура листов, поступающих на моталку tл=360…390°С

Интегральное значение коэффициента В для 4 листов:

В =0,4* 4=1,6

Подставляя это значение В в формулу (2.1) и принимая для алюминия с = 0,903 кДж/(кг °С), определим интенсивность теплопоступлений от остывающих листов в моталке:

Qм = 2000 * 0,903 * 1,6 * (360 - 25) =968 кВт

Теплонапряженность цеха

Определим теплонапряженность цеха:

(3)

где V- объем помещения рассматриваемого участка, м3; V=209952 м3.

Вт/м3;

Теплонапряженность горячих цехов составляет > 23 Вт/м3.

Так как q< 23 Вт/м3 в связи с большим объемом помещения, необходимо рассчитать облученность конкретного рабочего.

4.1.3 Облученность рабочего

При проектировании новых цехов в случае отсутствия опытных данных величина облученности Е0 , создаваемой различными источниками на рабочих местах, определяется расчетом:

Eo=епрсоц[(T1/100)4- (T2/100)4] Вт/м2 (4)

где епр - приведенная степень черноты, для алюминия епр=0,4;

с0 = 5,67 Вт/(м2* К4)- коэффициент излучения абсолютно черного тела;

ц- угловой коэффициент, учитывающий в неявной форме влияние расстояния от источника до объекта(определяется по графикам, построенным для частных случаев (рис. 1) взаимного расположения источника и объекта);

Т1 и Т2 -- соответственно температура источника и объекта, К.

Рисунок 3. График для определения угловых коэффициентов облучения рабочих мест для различных источников излучения: 1 -- между квадратами; 2 -- между прямоугольниками с отношением сторон 2:1;3 -- между вытянутыми прямоугольниками; 4 -- при облучении от слитков; а -- сторона фигуры; l-- расстояние от источника.

Значение ц для случая 4 следующее:

L … 4 7 10 15,4 20 26,7 30 40 50 60

ц …0,09 0,051 0,035 0,022 0,017 0,0125 0,010 0,0075 0,005 0,003

L=l/a=10/2,8=3,57; отсюда ц=0,09

Т1=733 К, Т2=310 К.

По формуле (4) определяем облученность рабочего:

Eo=0,4 * 5,67* 0,09[(733/100)4- (310/100)4]=570 Вт/м2

Предельно допустимый уровень (нормируемое значение) интенсивности теплового излучения при облучении поверхности тела:

50% и более - 35,0 Вт/м2

От 25 до 50% - 70,0 Вт/м2

Не более 25% - 100 Вт/м2

Уровень облученности превышает допустимый, а следовательно необходимо разработать мероприятия по улучшению условий труда.

4.2 Расчет местной вытяжной вентиляции

4.2.1 Расчет местного отсоса от намоточного устройства

Расход воздуха в местных отсосах зависит от большого числа факторов. Для отсосов, имеющих рабочие проемы, расход воздуха обычно вычисляют по формуле

Lотс = 3600Fwo (5)

где F- суммарная площадь рабочих проемов, м2, w0 -- средняя по площади рабочих проемов (отверстий) скорость всасывания воздуха, м/с. Скорость w0 зависит от вида технологического процесса, токсичности вредных выделений и определяется, как правило, экспериментально.

Исходными данными для расчета отсосов открытого типа являются:

Геометрические размеры моталки а=2850мм; b=1600 мм;

Нормируемая скорость движения воздуха WB=0,2 м/с;

Количество выделяемой конвективной теплоты Q=968кВт;

Высота расположения отсоса от источника тепловыделений H=0,6м.

Расход удаляемого воздуха при этом можно определить по формуле

Lотс =Lo kn kB kT (6)

где L0 - характерный расход, м3 /ч; кп - коэффициент, учитывающий геометрию и режим работы системы источник -- отсос; кв -- коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха в помещении; кT - коэффициент, учитывающий токсичность вредных выделений.

Вытяжные зонты применяют для удаления вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий конвективный поток, когда полное укрытие источников вредных выделений невозможно по условиям производства. Устанавливают над различного рода ваннами, электро- и индукционными печами на высоте 1,7.. .1,9 м от пола. Приемное отверстие зонта имеет прямоугольную или круглую форму, но в отличие от вытяжных панелей плоскость отверстия параллельна поверхности источника вредных выделений и перекрывает последнюю.

Эффективность работы вытяжного зонта зависит от высоты его подвеса H, площади приемного отверстия F и угла раскрытия ц (рис. 5.1, а). Для обеспечения равномерного всасывания угол раскрытия ц не должен превышать 60°; при больших углах существенно увеличивается площадь, занятая вихревыми зонами у кромок зонта, что уменьшает эффективную площадь всасывающего отверстия. Кроме того, эффективность зонта растет с уменьшением H и увеличением F. Значение Н определяют с учетом требований эргономики, принимая во внимание, что в целях повышения эффективности работы зонта это значение следует уменьшать. С этой же целью площадь зонта F стараются увеличить и, кроме того, оснастить зонт уступом (рис. 2, б). Рекомендуемые размеры уступа D1 = 0,8D; h = (0,12... 0,15)D.

Размеры приемного отверстия зонта над круглым, диаметром d или прямоугольным, со сторонами а и b, источником определяют по формулам

D= d + 2Д; А = а + 2 Д; В = b + 2 Д , (7)

Здесь

Д = 2,14z2d , (8)

где z - безразмерный показатель, z= (wв/wH)(H/d); wв - нормируемая скорость движения воздуха в помещении, м/с; wH - осевая скорость в конвективном потоке на уровне всасывания, м/с,

wH = 0,068(QH/d2)1/3, (9)

Q - количество выделяемой конвективной теплоты, Вт, которое может быть определено по формуле (6). Для прямоугольного источника в формулы (7), (8) вместо d следует подставлять эквивалентный по площади диаметр dэ = 1,13 (аb)1/2 .



Рисунок 4 - Схемы вытяжных зонтов: а - простой зонт; б - зонт с уступом по периметру; в - зонт-козырек

При отсутствии устойчивых конвективных потоков или наличии в помещении существенных горизонтальных воздушных потоков эффективность работы зонта становится низкой и его использование не рекомендуется. Область эффективной работы зонта определяется условием z ? 0,35. При z > 0,35 применение зонта нецелесообразно.

Для эффективной работы зонта расход удаляемого через него воздуха должен превышать расход воздуха в конвективном потоке. Объемный расход воздуха L, удаляемого через вытяжные зонты, определяют по формуле (6). При этом для зонтов в этой формуле можно положить коэффициент кп= 1, а коэффициент кв и характерный расход L0 определять по формулам

кв =(1+2Д/d)2; L0=945d2 wH (10)

Определяем эквивалентный по площади диаметр:

dэ = 1,13 (2,85•1,6)1/2=2,41м

Определим осевую скорость в конвективном потоке. Согласно формуле (9) получим:

wH = 0,068(968•103•0,6/(2,41)2)1/3=3,5 м/с.

Поскольку в данном случае безразмерный показатель

z= (0,2/3,5)(0,6/2,41)=0,14<0,35,

применение зонта целесообразно.

Используя формулы (7), (8), находим значение параметра

Д=2,14•(0,14)2•2,41=0,1м и размеры зонта А=2,85+2•0,1=3,05м; В=1,6+2•0,1=1,8м.

Определяем размер уступа : A1= 2,75м; B1=1,5м;

высоту бортика hб =0,3 м.

Далее по формулам (10) находим характерный расход

L0=945(2,41)2 •3,5= 19210 м3/ч

И коэффициент

кв =(1+2•0,1/2,41)2 = 1,17

Тогда расход удаляемого зонтом воздуха, определяемый по формуле (6) с коэффициентами кп=кт=1 равен:

Lотс =19210•1,17=22530 м3/ч.

Заключение

В данной курсовой работе на примере участка кузнечного цеха предприятия был проведен анализ условий труда, с точки зрения возможности появления опасных факторов, выделения вредных производственных веществ. Анализ показал, что условия труда, в которых, находятся работники, не всегда соответствуют нормативным.

В ходе проделанной работы изучен технологический процесс горячей прокатки алюминия; выявлены профессиональные заболевания, травмы; произведен тепловой расчет, который определил значительное превышение значений нормативной облученности рабочего; произведен расчет местной вытяжной вентиляции.

Рассчитанные размеры вытяжного зонта:

А=3,05м; В=1,8м; A1= 2,75м; B1=1,5м; hб =0,3 м.

Для обеспечения допустимых условий труда необходимо поставить разработанный вытяжной зонт, а также вентилятор и шумоглушитель.

Список использованной литературы

производственный прокат кузнечный цех

1. ПБ 11-519-02 «Правила безопасности в прокатном производстве».

2. ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

3. ГОСТ 12.2.009-91 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

4. Бринза В.Н. Охрана труда в черной металлургии. - М.: Металлургия,

1982. - 336 с.

5. Комкин А.С., Спиридонов В.С. Расчет систем механической вентиляции: Учебное пособие по курсу «Безопасность жизнедеятельности». - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. - 182 с.

6. Бабалов А. Ф. Промышленная теплозащита в металлургии. М., «Металлургия», 1971, 359 с.

7. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: 2004г

8. Лоскутникова И.Н., Богданова И.В. Расчет и выбор технических средств обеспечения безопасности: Учебное пособие- Ростов н/Д: Издательский цент ДГТУ, 2009. 179с.

9. Трофимов Н.А. Защита от вибрации и шума в промышленности: Учебное пособие /Перм. гос. техн.ун-т. - Пермь, 1999. - 144 с.

10. Выбор и расчет средств защиты от шума и вибрации: Учебное пособие по выполнению дипломных, курсовых и практических работ для студентов / И.Г. Трунова, А.Б. Елькин, В.М. Смирнова; НГТУ им. Р.Е. Алексеева. - Нижний Новгород, 2012. - 116 с.

Размещено на Allbest.ru