Безопасность жизнедеятельности на металлургических и машиностроительных предприятиях

На металлургических и машиностроительных предприятиях должна осуществляться защита работающих от воздействия вредных (опасных) производственных факторов. Вредный производственный фактор - фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию и снижению работоспособности. Для предотвращения воздействия на работающих вредных производственных факторов машины и оборудование, технологические процессы, производственные здания и сооружения должны разрабатываться и эксплуатироваться с учетом правил и норм техники безопасности. Опасными для человека в ряде случаев могут являться:

  • • машины и оборудование, используемые в производственных цехах;
  • • закрытые производственные помещения, в которых реализуются технологические процессы;

• окружающая среда за пределами производственных зданий.

Безопасность работы на производственных машинах и оборудовании обеспечивается следующими условиями.

  • 1. Выбор безопасных принципов действия и конструктивных схем машин (при повышенной опасности поражения электрическим током) предпочтение следует отдавать машинам с гидро- или пневмоприводом; при высоких уровнях вибраций - машинам с механизмами с равномерно вращающимися деталями, вместо кривошипношатунных и кулачковых; при работе с легковоспламеняющимися, взрывоопасными и ионизирующими веществами - машинам с дистанционным управлением и др.).
  • 2. Применение машин с высоким уровнем механизации и автоматизации работы (установки для непрерывной разливки стали; установки для автоматической дуговой сварки; станки с числовым программным управлением, где человек выполняет в основном функции наладчика или ремонтника; многопозиционные прессы в листовой штамповке; автоматизированные прокатные станы и др.).
  • 3. Применение в конструкциях машин средств защиты (ограждающие, предохранительные и тормозные устройства; средства автоматического контроля и сигнализации; знаки безопасности и др.).
  • 4. Применение в конструкциях машин материалов, соответствующих условиям их эксплуатации (в оборудовании для производств, где возможно образование взрывоопасных сред, не должны использоваться искрящие материалы; в установках, работающих под давлением, должны использоваться материалы, обладающие специальными свойствами; в пожароопасных производствах не следует использовать в качестве конструкционных легковоспламеняющиеся материалы, например сплавы магния и др.).
  • 5. Включение требований техники безопасности в техническую документацию по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортировке и хранению машин и др.

Важнейшее значение для обеспечения необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека в производственных помещениях является создание здоровых условий труда, т. е. устранение или снижение до нормальных значений вредного воздействия на человека производственных факторов: газов, избыточного тепла, паров, аэрозолей (воздух с мелкими жидкими и твердыми частицами) и др.

В производственных помещениях металлургических цехов в воздухе присутствуют оксиды углерода, азота, хлор, фтор, соединения металлов, пыль и др.

В цехах машиностроительного производства в воздухе производственных помещений присутствуют следующие вредные вещества:

  • • кузнечно-прессовые цеха - оксиды углерода, азота, пыль, окалина, пары воды и др.;
  • • литейные цеха - оксиды углерода, азота, серы, пыль, фенол, формальдегид и другие токсичные вещества;
  • • термические цеха - оксиды углерода, азота, пыль, пары масел, воды и др.;
  • • сварочные цеха - токсичные газы, соединения и пары металлов, пыль и др.;
  • • лакокрасочные цеха - пары растворителей, красочные аэрозоли и др.;
  • • механообрабатывающие цеха - туманы масел, эмульсий, абразивная пыль, пары растворителей и др.

Вредные вещества могут быть причиной местных и общих отравлений, протекающих в острой и хронической формах; могут привести к возникновению профессиональных заболеваний (болезни органов дыхания, пищеварительного тракта, кожного покрова, слизистых оболочек глаз и др.).

Главными направлениями по нормализации состава и параметров микроклимата в производственных помещениях являются:

  • • применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование и поступление в рабочую зону холодного и теплого воздуха, газов, пыли, аэрозолей;
  • • автоматизация производственных процессов и применение дистанционного управления;
  • • применение вентиляции, отопления, кондиционирования;
  • • использование средств защиты от тепловых излучений;
  • • применение средств индивидуальной защиты и др.

Значительную роль играет освещение рабочих мест и производственных помещений. Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение способствует повышению качества продукции и производительности труда, обеспечению его безопасности, снижению утомляемости и травматизма работающих.

Производственные предприятия оказывают отрицательное влияние на окружающую среду (территория за пределами производственных помещений).

Металлургические предприятия выбрасывают в атмосферу в газообразном состоянии сероводород, сероуглерод, хлор, фтор, оксиды углерода, азота, соединения фосфора, частицы и соединения различных металлов, в том числе таких вредных для здоровья, как ртуть и мышьяк и др.

В сточных водах металлургических предприятий могут содержаться нефтепродукты, кислоты, щелочи, окалина, частицы тяжелых металлов и др.

Сточные воды машиностроительных предприятий могут содержать масла, эмульсии, фенолы, частицы металлов и абразива, окалину и др.

Стоки травильных и гальванических цехов загрязнены цианистыми и хромосодержащими соединениями.

В сварочных и лакокрасочных цехах сточные воды имеют в своем составе кислоты, маслопродукты, растворители, механические примеси и др.

В процессе производства образуются также твердые промышленные отходы в виде металлического лома, стружки, шлаков, золы, пыли, мусора и др.

Наряду с этим окружающая среда также подвергается возрастающему воздействию тепловых, радиационных, электромагнитных и других видов излучений.

В настоящее время воздействие металлургических и машиностроительных предприятий на окружающую среду достигло таких масштабов, что в ряде регионов земного шара, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений значительно превышают допустимые нормы.

Важнейшим направлением решения экологических проблем является совершенствование существующих и создание новых экологически менее вредных технологических процессов (замена горячей обработки давлением на холодную; применение бездоменного способа получения стали; использование электрических способов нагрева металлов взамен пламенных; применение гидрометаллургических способов получения металлов и др.).

Наряду с использованием активных методов решения экологических проблем остается актуальным применение пассивных методов защиты окружающей среды:

  • • применение устройств для очистки от вредных примесей вентиляционных и технологических выбросов;
  • • рассеяние газовых выбросов в атмосфере;
  • • очистка сточных вод;
  • • глушение шума от воздействий инфразвука, ультразвука и вибраций;
  • • экранирование источников энергетического загрязнения окружающей среды;
  • • захоронение или переработка опасных и твердых отходов в полезные продукты и др.

Одной из наиболее эффективных форм защиты окружающей среды от отходов промышленных предприятий является разработка и внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов.

Основными направлениями создания безотходных технологических процессов являются:

  • • разработка и внедрение бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе существующих и перспективных способов очистки сточных вод;
  • • полная переработка всех отходов;
  • • разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов, позволяющих исключить образование основного количества отходов (непрерывная разливка стали, холодная высадка, центробежное литье, холодное выдавливание, порошковая металлургия и др.).

Учебное пособие «Технология конструкционных материалов. Компактный учебный курс» - книга для учебного чтения, которая может сыграть свою положительную роль в учебном процессе как посредник между лекционным конспектом студента и основным учебником по дисциплине. По существу это «технологический букварь» для начинающего изучать область обработки конструкционных материалов, который знакомит студента с основополагающей научно-технической терминологией и принципами наиболее распространенных и прогрессивных технологических процессов в металлургии и машиностроении при изготовлении деталей машин.

В п. 1.4 отмечено, что дисциплина «Технология конструкционных материалов» рассматривает вопросы изготовления только деталей машин. Вопросы сборки машин изучаются дисциплиной «Технология машиностроения». В то же время, заканчивая краткое рассмотрение области обработки конструкционных материалов, необходимо упомянуть о связи технологических процессов изготовления деталей (неспецифицированные изделия) с технологией сборки машин (специфицированные изделия).

С этой целью в данном разделе приведена схема жизненного цикла машиностроительного изделия (который условно изображен по оси времени) и показано, какой этап в жизненном цикле детали изучается дисциплиной «Технология конструкционных материалов» (см. рис. 3-1).

Любая деталь машины - это материальное образование. Как определенный фрагмент действительного мира, деталь имеет этап своего возникновения (предыстория детали - проектирование и изготовление), этап существования (история детали - эксплуатация в машине) и этап уничтожения (послеистория детали - утилизация). В технике под уничтожением (утилизацией) понимается использование отработанных деталей как источника составных частей при изготовлении новых партий конструкционного материала, получения энергии и др.

Жизненный цикл машиностроительного изделия (В. J1. Тимофеев)

Рис. 3-1. Жизненный цикл машиностроительного изделия (В. J1. Тимофеев)

Предыстория детали начинается с создания ее конструкции. Инженер-конструктор проектирует чертеж детали и на стадии проектирования сотрудничает с инженером-технологом, что свидетельствует о важной роли технологии в обеспечении качества машины. Когда деталь спроектирована, начинается ее изготовление. Особое внимание на схеме следует обратить на наличие временного интервала, отведенного для проектирования чертежа заготовки и технологической подготовки. Это говорит о том, что процесс проектирования имеет место и при изготовлении детали, а не только на стадии общего проектирования машины.

На всех этапах производства (реализация технологического процесса) роль технологии в создании машины является определяющей:

изготовление конструкционного материала;

получение заготовки из конструкционного материала (основной принцип заготовительного производства: полученная заготовка должна быть как можно ближе по размерам к готовой детали при наличии требуемого качества конструкционного материала и как можно дешевле);

формообразование детали из заготовки.

Подэтап «Изготовление детали» изучается дисциплиной «Технология конструкционных материалов» (ТКМ) и целым рядом других дисциплин. Временная граница между этапами «Предыстория детали» и «История детали» есть момент получения готовой детали, которая поступает на сборку машины. Далее следуют этапы эксплуатации детали в машине и утилизации, которые изучаются другими дисциплинами.

На рис. 3-2 подведен итог краткого рассмотрения области обработки конструкционных материалов. Подэтап жизненного цикла «Реализация технологического процесса» изготовления детали машины представлен в виде структурно-логической схемы (рамочки на схеме обозначают отдельные группы материалов или технологические процессы, а стрелки указывают на связи различных материалов и технологических процессов между собой, которые показывают, в какой последовательности проводится обработка материалов). В основу данной схемы положены упрощенные классификации материалов и технологических процессов, рассмотренных в различных главах книги.

Структурно-логическая схема процесса изготовления детали машины (В. Л. Тимофеев)

Рис. 3-2. Структурно-логическая схема процесса изготовления детали машины (В. Л. Тимофеев)

В настоящее время принято рассматривать следующие группы конструкционных материалов: металлические, неметаллические, композиционные. Металлические материалы делятся на компактные и прессованные. Компактные получаются за счет естественного процесса кристаллизации, а прессованные - искусственные материалы, изготовленные операцией прессования металлических порошков. На основе процесса кристаллизации существуют два возможных пути получения металлических материалов и заготовок: кристаллизация из расплава и кристаллизация из газовой фазы, что и показано на схеме рис. 3-2.

Металлический расплав, полученный из руды, разделяется на две части. Одна идет на получение слитков (в металлургии), а вторая - на приготовление материалов для литейного производства. Слитки используют с целью получения машиностроительных профилей и заготовок способом обработки металлов давлением. В литейном производстве изготовляют отливки в песчаных формах и спецспосо- бами литья. В итоге возникает основная номенклатура металлических сплавов: деформируемые, литейные, порошковые. Схема на рис. 3-2 заканчивается процессом формообразования деталей способом размерной обработки заготовок. Итоговый результат - готовая деталь.

Как видим, на одной странице графически размещен в компактной форме весь объем материала по дисциплине.

Осмысленное воспроизведение на листе бумаги вышеприведенных двух схем будет являться подтверждением хорошего усвоения студентом содержания курса «Технология конструкционных материалов».

Историческая справка о развитии обработки материалов приведена в приложении 1.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >