Разработка мер безопасности в машиностроительном цеху при обработке металла

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9147

Разработка мер безопасности в машиностроительном цеху при обработке металла

В процессе металлообработки основные меры безопасности направлены на предотвращение попадания продуктов резания за зону обработки. В связи с этим на проектируемый шлифовальный станок устанавливают защитный кожух. Также в связи с высокой степенью автоматизации привода допускается и отсутствие оператора во время тех. процесса. Станок имеет повышенную точность изготовления и его конструкция, не имеющая механических приводов для органа главного движения, не дает опасной вибрации и шума.
Оценка уровня шума станка может быть проведена приближенно.
Основным источником шума являются электродвигатели и зона резания.
Уровень шума двигателя оценивается согласно ГОСТ 16372-77
При мощности двигателя в 20 кВт.
Вид станка - шлифовальный.
С учетом номинальной мощности (20кВт) и частотой вращения шпинделя (свыше 3150 мин-1) выбираем уровень шума равный 95дБА. Вносим поправку с учетом вида станка и влияние этого параметра на шум от зоны резания.
ΔL=10 дБА.
Lобщ=L + ΔL=95+10=105 дБА.
При допустимом уровне шума Lобщ=80 дБА. При этих значениях необходимо использовать звукозащитный кожух, что соответствует КЛАССУ 4 – уменьшение шума на 15 дБА.
Lобщ=105-15=90 дБА.
Рабочее место оператора при станке должно быть удобным и не стеснять действий. Работа по наладке и смене заготовок должна вестись в хорошо оборудованном и освещенном месте. Расчеты освещения и средств по поддержанию микроклимата рабочего места необходимы, так как операция обработки связана с большой точностью и объемом производства, где сбои в программе выпуска недопустимы.

Меры безопасности при работе в производственных помещениях
Производственные помещения, в которых осуществляются про¬цессы обработки резанием, могут соответствовать требованиям СНиП 11-2—80, СНиП 11-89—80, санитарных норм проектирования промышленных предприятий СИ 245—71. Бытовые помещения соответствуют требованиям СНиП II-92—76. Все помещения оборудованы средствами пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
Полировальные и шлифо¬вальные отделения помещений относятся соответственно к помеще¬ниям взрывопожарных производств категории Б и к классу В.

Вентиляции в производственных помещениях

Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственных поме¬щениях помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли, мелкой стружки и аэрозолей СОЖ) должна быть предусмотрена приточно-вытяжная обще обменная система вентиляции.
Помещения, в которых хранятся и готовятся растворы бактерицидов для СОЖ, должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией.
Воздуховоды для удаления пыли титановых и магниевых сплавов должны иметь гладкие внутренние поверхности без карманов и углублений (исключающих скапливание пыли), минимальные длину и число поворотов. Радиусы закруглений должны быть не менее трех диаметров. Воздуховоды установок для отсасывания магниевой пыли должны быть оборудованы предохранительными клапанами, открывающимися наружу из взрывоопасного помещения.
Воздух, удаляемый местными отсасывающими устройствами при обработке магниевых сплавов на полировальных и шлифовальных станках, должен быть очищен в масляных фильтрах до поступления его в вентилятор. Фильтры и вентиляторы должны быть изолирова¬ны от цеха, где производится обработка резанием. Во избежание опасности завихрения и образования взрывоопасной смеси магниевой пыли с воздухом не допускается применять для очистки сухие центробежные циклоны и суконные фильтры.
Помещения в цехах и на участках обработки резанием, пребыва¬ние в которых связано с опасностью для работающих, например обработка бериллия, должны быть отделены от других помещений изолирующими перегородками, иметь местную вытяжную вентиляцию и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026—76*.
Для снятия статического электричества пылеприемники и воздуховоды вентиляционных установок должны иметь заземление по ГОСТ 12.1.030-81.
Помещения и воздуховоды от местных отсосов и общеобменной вентиляции должны очищаться по графику, утвержденному в соот¬ветствии с принятой на предприятии формой внутренней докумен¬тации.
В соответствии с требованиями СНиП II-33-75 ворота, двери и технологические проемы должны быть оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.
Освещению в производственных помещениях
Естественное и искусственное освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП 23-05-95 .Для зданий, расположенных в III и IV климатических районах, должны быть предусмотрены солнцезащитные устройства. В помещениях с недостаточным естест¬венным светом и без естественного света должны применяться установки искусственного ультрафиолетового облучения в соответствии с СН 245-71. Для местного освещения следует применять светильники, установ¬ленные на металлорежущих станках и отрегулированные так, чтобы освещенность в рабочей зоне была не ниже значений. Для местного освещения должны использоваться светильники с не просвечиваемыми отражателями с защитным углом не менее 30°. Кроме того, должны быть предусмотрены меры по снижению отраженной блескости.
Чистка стекол, оконных проемов и световых фонарей должна про¬водиться не реже двух раз в год. Чистка ламп и осветительной арматуры для инструментальных цехов должна проводиться не реже двух раз в год, а для остальных производственных помещений - не реже четырех раз в год.
Нормирование проектирования искусственного и естественного освещения производится для обеспечения не только удобства, но и качества производственного процесса Рис.. Хорошее освещение при высокоточной работе снижает вероятность при визуальном контроле параметров обработки.
Таблица 1
Степень точности зрительной работы Наименьший размер объекта различения мм. Контраст объекта различения с фоном Характеристика фона Освещенность
Искусственная лк.
Коэффициент естественного освещения %
комбин. общее Верхнее,
комбин. боковое
1 2 3 4 5 6 7 8
Очень высокая От 0.15-0.3 Средний Темный 3000 750 7 2.5

Размещение производственного оборудования и организация рабочих мест
Для работающих, участвующих в технологическом процессе об¬работки резанием, должны быть обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах должна быть предусмотрена площадь, на которой размеща¬ются стеллажи, тара, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей и отходов производства.
Для работы сидя рабочее место оператора должно иметь кресло (стул, сиденье) с регулируемыми наклоном спинки и высотой сиденья. Эргономические требования при выполнении работ сидя и стоя при¬ведены в ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78.
На каждом рабочем месте около станка на полу должны быть деревянные решетки на всю длину рабочей зоны, а по ширине не менее 0,6 м от выступающих частей станка.
При разработке технологических процессов необходимо предусмат¬ривать рациональную организацию рабочих мест.
Удобное расположение инструмента и приспособлений в тумбоч¬ках и на стеллажах, заготовок в специализированной таре, примене¬ние планшетов для чертежей позволяет снизить утомление и произ¬водственный травматизм рабочего. Типовые схемы организации рабо¬чих мест станочников разработаны специалистами “Оргстанкинпром” Минстанкопрома.
Рабочее место шлифовщика профильного шлифования показано на рис..







Рис.
За базовый принят плоскошлифовальный станок мод. ЗЕ711В-1 высокой точности. Справа от рабочего находится приемный стол 5 и стеллаж 6 для приспособлений с выдвижной платформой, на которой закреплен стеллаж 7 для хранения абрази¬вов. Справа от рабочего расположены тумбочка 2 и бак охлаждения 8. Перед станком под ноги рабочего устанавливается регулируемая подставка 3, имеется стул 4 для отдыха.
Расстановка в цехах и перестановка действующего технологиче¬ского оборудования должны отражаться на технологической плани¬ровке, утверждаемой администрацией по согласованию с главными ширина груза, перемещаемого подвесным конвейером, талью на монорельсе;
Ширина цеховых проходов и проездов, расстояние между металло-режущими станками и элементами зданий должны устанавливаться в зависимости от применяемого оборудования, транспортных средств, обрабатываемых заготовок и материалов. Проходы и проезды в цехах и на участках должны обозначаться разграничи¬тельными линиями белого цвета шириной не менее 100 мм.
На территории цеха или участка проходы, проезды, люки колод¬цев должны быть свободными, не загромождаться материалами, заготовками, полуфабрикатами, деталями, отходами производства и тарой.
Материалы, детали, готовые изделия у рабочих мест должны укладываться на стеллажи и в ящики способом, обеспечивающим их устойчивость и удобство захвата при использовании грузоподъемных механизмов. Высоту штабелей заготовок на рабочем месте следует выбирать исходя из условий их устойчивости и удобства снятия с них деталей, но не выше 1 м; ширина между штабелями должна быть не менее 0,8 .
Освобождающаяся тара и упаковочные материалы необходимо своевременно удалять с рабочих мест в специально отведенные места.
Меры безопасности технологического процесса
Разработка технологической документации, организация и выполне¬ние технологических процессов обработки резанием должны соответ¬ствовать требованиям системы стандартов безопасности труда ГОСТ 12.3.002—75* “Процессы производственные. Общие требования безопасности” и ГОСТ 12.3.025—80 “Обработка металлов резанием. Требования безопасности”.
Для обеспечения безопасности работы режимы резания должны соответствовать требованиям стандартов и техническим условиям для соответствующего инструмента.
При проектировании, организации и проведении технологического процесса сборки необходимо учитывать требования безопасности как общие для всего процесса, так и для каждой операции по видам работ. Основными требованиями безопасности для процесса являются:
-замена операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, операциями, при которых этих факторов нет или они обладают меньшей интенсивностью;
-замена вредных веществ безвредными или менее вредными, сухих способов обработки пылящих материалов - мокрыми;
-повышение уровня механизации работ путем широкого применения механизированного инструмента, сборочных испыта¬тельных стендов, приспособлений с механизированными зажимами;
-комплексная механизация и автоматизация производства, где ис-пользуется ручной труд, путем широкого применения авто¬матических линий, полуавтоматов и роботов, автоматов с программным управлением, дистанционное управление операциями при наличии опасных и вредных факторов;
-оснащение цехов средствами внутрицехового транспорта, встраивание транспортных средств в технологические линии и участки, создание комплексных транспортных систем, увязанных с выполнением основных технологических операций;
-применение средств коллективной и индивидуальной защиты рабо-тающих;
-рациональная организация труда и отдыха с целью профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничение тяжести труда;
-своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;
-внедрение системы контроля и управления технологического про¬цесса, обеспечивающее защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;
-своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных факторов.
Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускается вне зоны обработки, при применении специальных позиционных приспособлений (например, поворотных столов), обеспечивающих безопасность труда работающих. При обработке резанием заготовок, выходящих за пределы оборудования, должны быть установлены переносные ограждения и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026-76*.
Для исключения соприкосновения рук станочников с движущимися приспособлениями и инструментом при установке заготовок и снятии деталей должны применяться автоматические устройства (механические руки, револьверные приспособления, бункеры и др.).
Контроль на станках размеров обрабатываемых заготовок и сня¬тие деталей для контроля должны проводиться лишь при отключен¬ных механизмах вращения или перемещения заготовок, инструмента и приспособлений.
Для охлаждения зоны резания допускается применять минеральное масло с температурой вспышки не ниже 150°, свободное от кислот и влаги. СОЖ должны подаваться в зону резания методом распы¬ления в соответствии с гигиеническими требованиями, утвержденными Минздравом СССР, и при циркуляции в зоне охлаждения подвер¬гаться очистке.
Шлифовальный инструмент и элементы его крепления (болты, гайки, фланцы) должны быть ограждены кожухами, прочно закреплен¬ными на станке. Зазор между наружным диаметром нового круга и кожухом должен быть не менее 9 мм для кругов наружным диаметром до 100 мм; 10 мм — для кругов 100—300 мм; 15 мм— для кругов свыше 300 мм. Зазор между боковой стенкой кожуха и фланцами для крепления круга наибольшей высоты, применяемого на данном станке, должен быть не менее 5 мм. При работе съемная крышка защитного кожуха должна быть надежно закреплена.
При работе с алмазным отрезным, камнеобрабатывающим, пра¬вящим инструментом должны применяться средства защиты (кожухи, ограждения, колпаки и т. п.), входящие в комплект поставки обору¬дования, на котором применяется алмазный инструмент.
Стружку (отходы производства) от металлорежущих станков и с рабочих мест следует убирать механизированными способами. Транспортирование стру-жек от пылестружкоприемняка осуществляется посредством рези¬нового или металлического рукава , длину которого выбирают, исходя из удобства обслуживания станка. Воздух, поступающий в помещение цеха, подвергается двухступенчатой очистке: на первой ступени от стружки и крупной пыли в стружкоотделителе — циклоне , на второй ступени - от мелкодисперсной пыли - через фильтр. Рукавный ма¬терчатый фильтр из лавсана встроен в циклон. Смесь воздуха, стружки и пыли необходимо очищать от стружки и пыли перед вентилятором с тем, чтобы продлить срок службы установки. Для своевременной разгрузки бункера циклона от сухой элемент¬ной стружки и пыли предусмотрен автоматический клапан , работа которого регулируется. Для улавливания масляного тумана, отходящего от металлорежу¬щих станков, применяют серийно изготовляемый агрегат АЭ2-12 .Рис.









Рис. Агрегат воздухоочистителя АЭ2-12

На первой ступени используется инерционный эффект очистки от крупных частиц и капель масла (кольцевая камера 2), вторая ступень выполнена в виде патронов , заполненных много¬слойной тонкой сеткой, а третья ступень (фильтр-шумоглушитель 3) состоит из нескольких слоев дырчатого пенополиуретана, которые размещены после вентилятора 4 и служат одновременно глушителем шума
В ряде случаев пневматические транспортные рукава от нескольких станков объединяют в транспортную сеть
Пневмотранспортную сеть прокладывают в местах, доступных для осмотра и ремонта. Для прочистки пневмотранспортной сети групповых пыле-стружкоотсасывающих установок без разъема трубопроводов следует предусматривать устройство герметичных люков после колен и отво¬дов, а также на горизонтальных участках сети. В последнем случае расстояние между люками принимается не более 12 м.
При проектировании пневматических и пылестружкоотсасывающих установок следует учитывать модель станка, процесс обработки, обрабатываемый материал, количество отделяющейся стружки в еди¬ницу времени, насыпную плотность стружки и другие факторы, исходя из которых, определяются транспортные скорости, сопротив¬ление в трубопроводах, а также объемный расход удаляемого воздуха.
Порядок расчета систем и установок непрерывного удаления стружки и пыли непосредственно из зоны резания следующий:
а) уста¬навливают объемный расход воздуха, исходя из принятой транспортной скорости и диаметра трубопровода;
б) определяют потери дав¬ления в сети;
в) подбирают вентиляторы и электродвигатели. Расход воздуха (M /c), перемещающего смесь.
Меры безопасности при использовани СОЖ и ПАВ в технологическом процессе
Выбор СОЖ необходимо осуществлять, учитывая, что следующие их виды имеют соответствующее разрешение Министерства здравоохранения СССР в соответствии с ГОСТ 12.3.025-80:
масляные СОЖ: МР-1; MP-2y,^P-3; МР-4; МР-6/3; ОСМ-3;СМ-5; ЛЗ-СОЖ 2СО: МЗ-СОЖ 2СИО; ЛЗ-1ПО; ЛЗ-1ПИО;3-СОЖ IT; ЛЗ-ЭМ/30: ЛЗ-СОЖ8 (5-10%-ная эмульсия);
эмульсоры: укринол-1 (эмульсии 1.5; 3,3; 5,7; 10; 16%-ные); аквол-2 (эмульсии 3; 5,7; 10%-ные); ИХП-45Э (эмульсии 5; 10%-ные);
синтетические и полусинтетические жидкости: аквол-10 (эмульсии 2
,5.7_10%-ные, аквол-11 (эмульсии 3; 5,5; 10%-ные); НСК-5у (эмульсия 10%-ная).
Антимикробная защита СОЖ должна проводиться добавлением бактерицидных присадок и периодической пастеризацией жидкости.
Пастеризация СОЖ проводится нагреванием до 75-80 °С, кратко¬временной выдержкой и последующим охлаждением в регенераторе или охладителе до рабочей температуры.
Периодичность замены СОЖ должна устанавливаться по результатам контроля ее содержания, но не реже одного раза в шесть месяцев при лезвийной обработке одного раза в месяц — при абра¬зивной обработке для масляных СОЖ и одного раза в три месяца для водных СОЖ. Очистку емкостей для приготовления СОЖ, трубо¬проводов и систем подачи следует проводить один раз в 6 мес. , для масляных и один в 3 мес. для водных СОЖ.
Хранить и транспортировать СОЖ необходимо в чистых стальных резервуарах, цистернах, бочках, бидонах и банках, а также в емкостях, изготовленных из белой шерсти, оцинкованного листа или пластмасс. СОЖ должны храниться в помещениях в соответствии с требова¬ниями СНиП П-106-72.
Отработанные СОЖ необходимо собирать в специальные емкости. Водную и масляную фазу можно использовать в качестве компонен¬тов для приготовления эмульсий. Масляная фаза эмульсий может поступать на регенерацию или сжигаться. Концентрация нефтепродук¬тов в сточных водах при сбросе их в канализацию должна соответ¬ствовать требованиям СНиП II-32-74. Водную фазу СОЖ очищают по ПДК или разбавляют до допустимого содержания нефтепро¬дуктов и сливают в канализацию.
Для обезжиривания деталей можно вместо органиче¬ских растворителей применить химическое и электрохимическое обез¬жиривание в щелочных растворах, поверхностно-активные вещества (ПАВ), заменить хлорированные углеводороды синтетическими мою¬щими средствами . К числу ПАВ, выпускаемых промышлен¬ностью, относятся сульфанол НП-1, сульфанол НП-3, продукт ДС-РАС, смачиватель Д Б, эмульгаторы ОП-7 и ОП-10. Концентрация ПАВ, доста¬точная для оптимального смачивания загрязненных поверхностей, соста¬вляет 2—6 г/л, а для моющих средств 4—8 г/л. Следует иметь в виду, что рабочая температура для ОП-7 60-75° для сульфинола, ДС-РАС 75-85 °С. Получили применение ПАВ — синтамолы МЦ-10 и ДТ-7, альфанолы, синтамид и пр. Обладая свойствами, близкими к свой¬ствам эмульгаторов ОП-7 и ОП-10, они подвержены биологическому разложению, исключая тем самым загрязнение окружающей среды. Для промывки и обезжиривания следует применять жидкость и рас¬творы, приготовляемые на предприятии централизованно по рецептам, согласованным с местными органами санитарного надзора. В случае применения легковоспламеняющихся жидкостей рабочие места для промывки и обезжиривания должны быть оборудованы местной вы¬тяжной вентиляцией во взрывобезопасном исполнении. Количество легковоспламеняющихся жидкостей на рабочем месте не должно пре¬вышать сменной потребности. По окончании смены эти жидкости не¬обходимо сливать в плотно закрывающиеся небьющиеся сосуды и сда¬вать на хранение в специальные кладовые. Обтирочный материал следует хранить в металлической таре с плотно закрывающейся крыш¬кой. Использованные обтирочные материалы должны ежедневно в конце смены удаляться с рабочих мест.
Операции связанные с использованием вредных веществ
При организации работы в замкнутых агрегатах с температурой воздуха 30 °С и выше должно предусматриваться чередование в работе подручных и ведущих клепальщиков через определенные промежутки времени работы; организуется вентиляция для обдува работающих, обеспечивающая подвижность воздуха на рабочем месте в пределах 0,5—1,5 м/с, при этом разница температур подаваемого воздуха и воздуха в агрегате не должна превышать 5 0С.
При полировании в процессе сборки рекомендуется замена хромсодержащих полировальных паст составами, в которых нет соединений хрома или они имеются в небольшом количестве; допускается вводить в пасты безвредный порошок электрокорунда вместо окиси хрома или заменять вредный стеарин жировыми кислотами; в состав паст неред¬ко вместо говяжьего жира вводят гудронное сало, что уменьшает кон¬центрацию вредных летучих веществ и снижает загазованность воз¬душной среды.
Опасное действие шума и вибрации и защиты от него
Динамический диапазон звуков, воспринимаемых человеком, простирается от порога слышимости (0 дБ) до порога болевых ощущений (130 дБ). При воздействии на ухо шума с уровнем зву¬кового давления более 145 дБ возможен разрыв барабанной пере¬понки.
Под воздействием продолжительного громкого шума острота слуха снижается. Такое временное снижение слуховой чувстви¬тельности (адаптация слуха) представляет собой защитную ре¬акцию организма. Наступающее вслед за адаптацией слуховое и общее утомление является первым симптомом патологического процесса, который постепенно развивается в тугоухость, а иногда и полную глухоту.
Действие шума на организм человека не ограничивается только поражением слуха. Через центральную нервную систему органы слуха связаны с другими органами. Интенсивный шум воздей¬ствует в первую очередь на центральную нервную систему, что ведет к нарушению ее регуляторной функции, а это отрицательно сказывается на деятельности внутренних органов и кровообра¬щении. Под влиянием сильного шума (90—100 дБ) притупляется острота зрения, появляются головные боли и головокружение, нарушаются ритм дыхания и пульс, повышается артериальное кровяное давление, сокращается выделение желудочного сока, снижается кислотность, что может привести к гипертонии, га¬стриту и другим болезням. Особенно вреден для человека импульс¬ный шум.
Совокупность возникающих под действием шума нежелатель¬ных изменений в организме человека можно рассматривать как шумовую болезнь.
В производственных условиях интенсивный шум делает не¬разборчивыми речь и звуковые сигналы, что затрудняет общение между работающими, отрицательно влияет на их психику и на¬рушает условия безопасности труда. Вызываемое шумом утомле¬ние ослабляет внимание и замедляет психические реакции, что приводит к увеличению брака и травматизму. Шум высоких уров¬ней снижает производительность труда на 15—20%.
Вибрация воспринимается организмом человека лишь при непосредственном контакте с вибрирующим телом. В зависимости от того, на какие части тела распространяются механические коле¬бания, различают общую и местную (локальную) вибрацию.
Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится человек (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.). Наиболее опасна вибрация тела с частотой, совпадающей с собственной частотой внутренних органов (7—9 Гц), могущая привести к механическим повреждениям последних вследствие резонансных явлений.
Под действием вибрации как локальной, так и общей, наблю¬даются нарушения деятельности центральной нервной системы. Комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрацион¬ной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость.
Шум и вибрация оказывают отрицательное воздействие также на сооружения, конструкции, механизмы. Так, интенсивный шум ускоряет коррозию металлов. Вибрация наносит еще больший вред, постепенно разрушая здания и другие сооружения, вызывая усталостные явления в деталях машин, особенно при возникнове¬нии резонанса, и приводя к их поломке. Вибрация в производствен¬ных помещениях, особенно в тех случаях, когда она передается прецизионному оборудованию, существенно затрудняет или даже делает невозможной обработку деталей по высоким классам точ-ности и шероховатости.