Дослідження протикорозійних властивостей епоксидних покриттів у сірководневих середовищах

Рисунок 4.2.3. - Схема припливно-витяжної вентиляції лабораторії

1 - Повітрозабірник; 2 - повітропроводи; 3 - фільтр; 4 - калорифер; 5 - відцентровий вентилятор; 6 - припливні насадки; 7 - витяжні насадки; 8 - пристрій для очистки витяжного повітря; 9 - пристрій для виводу витяжного повітря; 10 - об'єм приміщення , в якому здійснюється обмін повітря.

Повітрозабірні пристрої для припливної вентиляції розташовую в місці, що віддалене від викидного отвору витяжної вентиляції на відстані не ближче 25 м по горизонталі і на висоті 3 м від рівня землі, але не нижче 6 м від викиду вентиляції по вертикалі. Повітря з приміщення через повітропроводи виводиться на висоті не менше ніж 1 м над гребенем даху [31].

Основне обладнання вентиляційної системи розміщую у приміщенні венткамери, розташованому в піддашші будівлі над приміщенням лабораторії

За типом шкідливості, яка виділяється вибираю схему припливно-витяжної вентиляції (рис 4.2.3), причому продуктивність витяжки повинна бути на 10% більшою ніж потік припливного повітря, щоб шкідливі речовини не витіснялись у суміжні приміщення.

Розраховуємо витяжну вентиляцію для приміщення лабораторії за таких умов:

- розміри приміщення L x B x H, м………..6 х 4,35 х 4,6

- розміри будівлі L x B x H, м……………..41 х 32 х 18,6

- нормативна кратність повітрообміну в лабораторії, 5 1/год

- температура повітря в приміщенні 20оС

Для приміщень, в яких виділяються різнопланові випари, повітрообмін визначають за кратністю:

м3/год,

де Vпр- об'єм приміщення, м3

L - кількість витяжного повітря, яке необхідно вивести для нормованого повітрообміну, м3/год

Визначаємо довжину лінії вентиляції:

Вибираємо схему вентиляції зверху - вниз (рис 4.2.1.). Вентиляційна камера розташована над приміщенням лабораторії, тому точка викиду повітря розміщена на висоті 5 м над лабораторією. Розраховую довжину повітропроводу.

L=L+0,6H+5 l=21+0,6*4,6+5=28,76 (м)

Визначаємо діаметр вентиляційної труби:

= 8,30 м/с

Визначаємо втрати напору в трубопроводі:

Н=Ртр+Рмо



де - Ртр втрата на тертя, : =0.02

Ртр= = = 149,07 Па

Рмо - втрати тиску на місцевих опорах:

=281,97 Па

де коефіцієнти місцевих опорів для точок повітропроводу:

- вхід в повітропровід точка 1 =0,5

- поворот повітропроводу точка 2 =0,15

- поворот повітропроводу точка 3 =0,15

- вхід в вентилятор точка 4 =0,5

- поворот повітропроводу в вентиляторі точка 5 =1

- вхід в фільтр-патрон точка 6 =1

- вихід з фільтр-патрона точка 7 =0,5

- вихід з повітропроводу точка 8 =1

- опір фільтр-патрона точка 9 =3

Н = 149.07 + 281,97 = 431,04 Па

Визначаємо необхідну потужність двигуна вентиятора Nвент:

(кВт)

Де L - продуктивність вентилятора, м3/год.;

Н - тиск, створюваний вентилятором, Па;

К - коефіцієнт запасу ( К=1,1-1,5 );

- коефіцієнт корисної дії вентилятора ( 0,5-0,8 ).

Остаточно вибираю для загальнообмінної витяжної вентиляції електролізної вентилятор ВЦ 4-75-2,5 , виконання №1, продуктивністю 1250 м3/год та напором 470 Па, комплектується електродвигуном АИР80В4 потужністю 1,5 кВт зі швидкістю обертання ротора 1500 об/хв., ККД=68 %, ковзання - 9 , віброізоляція ДО-38 - 4 шт

4.2.4 Норми освітлення

Освітлення у лабораторіях залежить від розряду зорової роботи і мінімального розміру об'єкта розрізнення. Згідно ДБН В. 2.5. 28 - 2006 [6] “ Природне і штучне освітлення” розряд зорової роботи в лабораторії визначається як робота середньої точності V розряду. Згідно з рекомендаціями по освітленню виробничих приміщень ДБН В. 2.5. 28 - 2006 “ Природне і штучне освітлення”[32], загальний огляд продукції потребує незначних зорових зусиль. Для таких робіт потребується освітлення щонайменше в 300 лк. Нормоване значення КПО, еN, при комбінованому освітленні рівне 3 %, а при боковому освітленні рівне 1 %.

4.3 Інші небезпечні чинники

Нормування шуму та вібрації здійснюється відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 [33] “Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку”та ДСН 3.3.6.039-99 “Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації ” [34]. Основні нормативні параметри наведенні у табл. 4.3.1



Таблиця 4.3.1

Допустимі рівні звукового тиску

Робочі місця	Рівні звукового тиску, дБ, в октавних смугах із середньо- геометричними частотамив Гц	Рівень звуку і еквівалентні рівні звуку, дБ А
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Приміщення лабораторій для проведення експерементальних робіт, приміщення для розміщення гучних агрегатів обчислювальних машин	94	87	82	78	75	73	71	70	80

Відповідно до ГОСТ 12.1.012-90 [34] визначаємо категорію вібрації - 3 тип а (технологічна вібрація, вплив на операторів машин і механізмів з обертовими частинами) Максимальна величина ультразвуку у зонах, призначених для контакту рук оператора з робочими органами приладів та устаткування, протягом 8-годинногоробочого дня не повинна перевищувати значень, вказаних у таблиці 4.3.2

Таблиця 4.3.2

Допустимі рівні звукового тиску

Параметр, що нормується	Допустима величина
Віброшвидкість	1,6 х 10 в ступ. -2 м/с
Логарифмічний рівень віброшвидкості	110 дБ
Інтенсивність	0,1 Вт/см

При проведенні досліджень можливе ураження пилом, який виникає при механічній обробці затвердженої епоксидної смоли, спроможний викликати роз'ятрення слизистих оболонок очей, шкіри обличчя і рук, особливо у осіб з підвищеною чутливістю.

4.4 Електробезпека

Згідно правил будови електроустановок ПУЕ [35] приміщення відноситься до категорії приміщень з підвищеною небезпекою. Чинниками підвищеної небезпеки є наявність металевих комунікацій (водопроводів та паропроводів), струмопровідна (бетонна) підлога, хімічно-активне середовище, можливість одночасного доторкання людини до струмовідних частин електроустановки і до металоконструкцій, що мають контакт із землею. Тому облаштування електрообладнання та його експлуатація повинні відповідати вимогам ПУЕ 2009 [35], НПАОП 40.1-1.32-01 [36], НПАОП 40.1-1.21-98 [37].

4.5 Пожежна небезпека

Пожежна безпека забезпечується згідно з ГОСТ 12.1.004-91 [38] системами попередження пожежі, протипожежного захисту, організаційно технічними заходами.

Речовини, що використовуються у дослідженнях, належать до вибухонебезпечних речовин, тому згідно з НАПБ Б.03.002-2007 «Норми визначення категорій приміщень, будівель та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою» ”[39] категорія приміщення з вибухопожежної та пожежної небезпеки - не нижче рівня БД (легкозаймисті речовини з температурою спалаху нижче 280С)

Відповідно до ДБН В.1.1-7-2002 [40] будівлю відносимо до другого ступеня вогнестійкості. Для облицювання зовнішніх і внутрішніх стін будинку слід використати матеріали групи горючості Г1 (низької горючості).

4.6 Підсумкова характеристика прийнятих рішень з охорони праці

Проаналізовано умови праці в дослідницькій лабораторії на предмет наявності шкідливих або небезпечних виробничих чинників, виявлено відхилення від діючих нормативів та запропоновано заходи з нормалізації мікроклімату, освітлення, захисту від шуму та вібрації, токсичних виділень. Детально вивчено властивості можливих шкідливих виділень і розраховано систему загальнообмінної вентиляції приміщення. Визначено категорію лабораторії за електронебезпекою та пожежною небезпекою.



5. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

5.1 Економіка та організація виробництва

Метою дипломної роботи є дослідження протикорозійних властивостей епоксидних покриттів в сірководневих середовищах.

Проводилися дослідження захисних властивостей сталі в різних корозивних середовищах. Як відомо сталі підлягають атмосферній корозії, тому було запропоновано нанесення на сталь лакофарбового покриття.

Метою написання економічного розділу дипломної роботи є розрахунок витрат на проведення її дослідницької частини. Основними статтями витрат на здійснення випробувань є:

- основні матеріали;

- допоміжні матеріали;

- енергетичні витрати;

- амортизаційні відрахування;

- витрати на заробітну плату учасників НДР з нарахуваннями;

- накладні витрати.

Важливими складовими кошторису є витрати на основні й допоміжні матеріали. Заробітна плата є важливою складовою витрат, так само як і нарахування на неї, які містять у собі відрахування до пенсійного фонду, фонду зайнятості, фонду соціального страхування. Окремо будуть розглянуті амортизаційні відрахування. Знаючи потужність застосовуваного устаткування, можна здійснити розрахунок енерговитрат на дослідження.

Економія по кожній з вищезазначених статей витрат зможе забезпечити мінімальні витрати на дослідження в цілому.

5.2 Розрахунок вартості речовин, необхідних для досліджень

Розрахунок здійснюється за формулою:

Mc = Ц ? В [5.1]

де Мс - вартість сировини та матеріалів;

Ц - ціна сировини та матеріалів;

В - витрата сировини та матеріалів на проведення досліджень.

Результати розрахунку наведені в табл. 5.1.

Таблиця 5.1.

Вартість речовин, необхідних для досліджень

Найменування матеріалів	Одиниця виміру	Кількість,од	Ціна, грн/од	Витрати, грн
Ацетон	л	0,025	15	4
Фарба Jotamastic 87 GF	л	1	150	50
Пістолет пневматичний СО-71	шт	-	108	108
Папір наждаковий №5	шт	6,000	1,20	7,20
Вода дистильована	л	50,000	1,00	50,00
Хлоридна кислота	л	0,200	10,40	2,08
Разом	221,2

Таким чином, загальні витрати на основні та допоміжні матеріали становлять 221,2 грн.

5.3 Розрахунок енергозатрат

Час роботи термостата, за допомогою якого задавали і підтримували сталу температуру, становить приблизно 24 год. на день. Використовували термостат 11 днів. Отже, термостат працював протягом:

Ттерм = 21 ? 30 = 270 год.

Аналітичною вагою користувалися протягом приблизно 0,15 год. (9 хв.) при приготуванні робочого розчину. Аналітичну вагу використовували 11 днів. Сумарний час роботи ваги:

Тав = 0,15 ? 11 = 1,65 год.

Для сушіння лабораторного посуду та використаних під час електролізу зразків використовували сушильну шафу. Вона працювала протягом цілого робочого дня:

Тсуш = 1 ? 8 = 8 год.

Приміщення освітлювалось кожного дня приблизно по 5 год., разом:

Тос = 21 ? 5 = 105 год.

Розрахунки проводилися станом на 01.06.2014 року.

Витрата на електроенергію визначається за формулою:

Вел.ен = W ? To ? Tap [5.2]

де Вел.ен -. вартість спожитої електроенергії, грн..;

W - потужність обладнання, кВт;

To - тривалість роботи електрообладнання, год.;

Tap - тариф на електроенергію, грн./кВт·год.

Результати розрахунку наведені в табл. 5.2.

Таблиця 5.2

Вартість енергозатрат

№	Прилад	Потужність обладнання, кВт	Тривалість досліджень, год.	Кількість витраченої електроенергії, кВт·год.	Тариф грн.	Сума, грн..
1.	Термостат UH8	1,72	720	1238,4	0,79	978,34
2.	Аналітична вага ВЛР-200	0,05	1,65	0,083		0,065
3.	Сушильна шафа 2В-151	0,5	8	4,0		3,16
4.	Освітлення	0,2	105	21		16,59
Разом	-	-	1263,48		998,16

Загальні витрати води на проведення лабораторних досліджень 50 дм3. Ціна 1 дм3 дистильованої води 1 грн. Отже, вартість води:

Вводи = Ц ? V = 50 ? 1 = 50 грн.

Загальна сума витрат по цій статті:

Венерг. = Вел.ен. + Вводи = 998,16 + 50 = 1048,16 грн.

5.4 Заробітна плата на проведення дослідження

Заробітна плата наукового керівника:

ЗПнк = Тк ? Тар = 40 ? 100 = 4000 грн.

де Тк - кількість годин, відведених для консультацій;

Тар = 100 грн./год. - тариф.

Розмір стипендії студента становить 720 грн/міс.

Теоретична частина та час, відведений на обробку експериментальних даних та підготовку дипломної роботи склав 1 місяць. Відповідно фонд стипендії для студента-магістра становить:

Ст = 1 ? 720 = 720 грн.



Таким чином, загальний фонд заробітної плати становить:

ФЗП = Ст + ЗПнк = 4000 + 720 = 4720 грн.

Соціальні нарахування на заробітну плату (38,5 %):

Сн = ФЗП ? 0,385 = 4720 ? 0,385 = 1817,20 грн.

Заробітна плата на проведення дослідження:

ЗППД = ФЗП + Сн = 4720 + 1817,2 = 6537,20 грн.

5.5 Вартість обладнання

Норма амортизаційних відрахувань 10 %. Розрахунок будемо проводити за формулою:

[5.3]

де А - амортизаційні відрахування, грн.;

Во - вартість обладнання, грн;

На - норма амортизаційних відрахувань;

Т - тривалість роботи обладнання, днів;

Тр - кількість днів у році.



Таблиця 5.3

Вартість апаратури

№	Прилад	Кількість, шт	Ціна, грн	Невраховані витрати на апаратуру, грн	Вартість обладнання, грн	Час роботи обладнання, днів	Амортизаційні відрахування, грн
2	Термостат UH8	1	5000	200	5200	30	14,94
4	Аналітична вага ВЛР-200	1	4200	150	4350	30	0,089
5	Сушильна шафа 2В-151	1	6175	250	6425	30	44,76
Всього	5	42849	1220	44069		59,789

5.6 Вартість будівельних та сантехнічних робіт та орендна плата

Таблиця 5.4

Вартість будівельних та сантехнічних робіт

Призна- чення споруди	Об'єм, м3	Вартість будівельних робіт, грн	Вартість 1 м3 сантехнічних робіт, грн	Загальна вартість сантехн. робіт, грн
		1 м3	Загал. варт.	Опален-ня і венти- ляція	Вода, каналі- зація	Освіт-лення	Всього
Лабораторія	77	38.00	2926	2.64	1.36	0.85	4.85	373.45

Повна вартість лабораторії:

Вл = ВБР + ВСТР = 2926,00 + 373,45 грн.

5.7 Загальна вартість лабораторних досліджень



Таблиця 5.5

Загальна вартість лабораторних досліджень

№	Статті витрат	Сума, грн.
	Прямі витрати:
1	Сировина і матеріали	221,2
2	Енергозатрати (в т. ч. вода)	1048,16
3	Фонд заробітної плати з нарахуваннями	6537,20
4	Амортизаційні відрахування обладнання	59,789
	Разом	7866,35
	Накладні витрати (20 % прямих):	1573,27
	Разом	9439,62

Отже, вартість лабораторних досліджень під час виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи становить 9439,62 грн (табл. 5.5)



ВИСНОВКИ

1. Лакофарбові матеріали представляють собою багатокомпонентні композиції, які містять плівкоутворювачі, розчинники, пластифікатори, пігменти, наповнювачі, затверджуючі агенти, поверхнево-активні речовини і інші добавки, які застосовують для одержання покрить. Їх застосовують для протикорозійного захисту різних виробів і обладнання.

2.Епоксидні лакофарбові матеріали володіють високою корозивною тривкістю, характеризуються непоганими захисними, адгезійними, фізико-механічними та діелектричними властивостями. Тому такі сполуки використовують для створення захисних покриттів, клеїв, герметиків, заливних компаундів, лакофарбових виробів, армованих пластиків.

3. Адгезія епоксидного покриття Jotamastic 87GF відповідає 1 балу згідно ГОСТУ 15141-70.

4. Водопоглинання епоксидного покриття Jotamastic 87GF становить:

- дистильована вода ~ 0,01%;- морська вода, насичена сірководнем ~ 0,02%; - NACE ~ 0,03%, що свідчить про високі корозивні та декоративні властивості.

5. Твердість епоксидного покриття Jotamastic 87GF дорівнює 0,5538.

6. Дослідження показали, що зі зростанням агресивності випробувального середовища та тривалості випробувань опір покриття зменшується, а ємність зростає. Опір покриття Jotamastic 87GF найвищий у середовищі морської води і найнижчий у середовищі NACE. За 30 діб випробувань опір покриття знизився ~ на 40% у морській воді , у морській воді насиченій сірководнем знизився ~ на 70% і у розчині NACE ~ на 70 % у, а ємність зросла ~ на 20% в обох середовищах і у розчині NACE ~ на 40 %.

7. Епоксидні покриття показали високі протикорозійні властивості в сірководневих середовищах.



СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Рейбман А. І. Захисні лакофарбові покриття. - 5-е вид., Перераб. і доп. - Л.: Хімія, 1982. - 320 с.

Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.З. Чернин, Ф.М. Смехов, Ю.В. Жердев. - М.: Химия, 1982. - 232 с.

Братичак М.М., Кутень О.І., Гагін М.Б. Формування зшитих структур на основі епоксиполімерних композицій // Укр. хім. журнал. - 2005. - Т.71, № 6. - С. 124-127

Червінський Т.І., Братичак М.М. Вивчення реакції хімічної модифікації діанової епоксидної смоли ЕД-20 гідропероксидом трет-бутилу в присутності 18-краун-6 // Вісник Нац. ун-ту «Львівська політехніка». Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2003. - № 488. -С. 356- 359

http://www.ukrtechno.info/index.php?mod=text&uitxt=814&print

Лєбєдєв Є.В., Шандрук М.І., Зінченко О.В. та ін. // Композиційні полімерні матеріали. - 2002. - 24, №1. - С.33-35

Братичак М.М., Червінський Т.І., Гагін М.Б., Гевусь О.І., Кінаш Н.І. Хімічна модифікація епоксидних смол гідропероксидами в присутності каталітичної системи 18-краун-6+ZnCl2 // Укр. хім. журнал. - 2005. - Т.71, № 5. -С. 50-54

Братичак М.М., Носова Н.Г., Червінський Т.І. Модифікація поверхні скла епоксиолігомерними сумішами, які містять пероксидну похідну епоксидної смоли ЕД-20 // Доповіді НАН України. - 2006. - № 9. - С. 140-145

Братичак М.М., Червінський Т.І., Гагін М.Б., Намєснік Я., Кропідловська А. Структурування епокси-олігоестерних сумішей в присутності пероксидної похідної епоксидної смоли ЕД-20 // Укр. хім. журнал. - 2006. - Т.72, № 5. - С. 58-63

Дринберг С.А.,ИцкоЭ.Ф.Растворители для лакофарбових матеріалів: Довідкове посібник. - 2-ге вид., перераб. ідоп.- Л.: Хімія, 1986. - 208 з.

ГОСТ 21513-76 - Материалы лакокрасочные. Методы определения водо- и влагопоглощения лакокрасочной пленкой

Карякина, М. И. Физико-химические основы процессов формирования и старения покрытий / М. И. Карякина. - М.: Химия, 1980. - 216 с.

Электродные процессы. Избранные труды. Институт электрохимии имени А.Н. Фрумкина АН СССР. - М. Наука, 1987.

ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии»

Єфременкова Н.А. Особливості споживних властивостей епоксидних пошарово-неоднорідних покриттів. // Вісн. КНТЕУ. - 2005. - №2. - С. 156 - 159.

Дудла І.О., Єфременкова Н.А. Властивості епоксидних покриттів, модифікованих поліметилфенілсилоксаном. // Вісн. ЧДТУ. - 2006. - №2. - С. 127 - 130.

Єфременкова Н.А. Наповнювачі епоксидних лакофарбових матеріалів. Вплив на захисні властивості. // Хімічна промисловість України. - 2006. - №6. - С. 4 - 7.

ГОСТ 5233 - 89. Материалы лакокрасочные. Метод определения твёрдости покрытий по маятниковому прибору.

ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация

ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

ДСН 3.3.6.042-99 Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень

Санітарні норми проектування промислових підприємств (СН 245-71).

СНиП 2.04.05.- 91*У. Отопление, вентиляция и кондицио¬нирование воздуха.- Киев. : КиевЗНИИЭП, 1996 - с. 89;

ГОСТ 12844-74. Епіхлоргідрин технічний. Технічні умови

ГОСТ 12.1.007 - 76 ССБТ Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 1471078. Толуол нафтовий. Технічні умови

Пістун І.П., Кіт Ю.В., Катренко Л.А.: Охорона праці, Курс лекцій. Практикум. Навчальний посібник. - Суми, ВТД «Університетська книга»; 2007р.-501с.

ГОСТ 12.1.007 - 88 ССБТ Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности;

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. - М, Стройиздат, 1978

С.С.Левуш, В.П,Скачко Облаштування і розрахунок системи загально-обмінної вентиляції виробничих приміщень. (Методичні вказівки до практичної роботи з курсу «Охорона праці в галузі», Львів 2012 );

ПУЕ-2009. Харків: «Форт» - 2009.- 704 стор

НПАОП 40.1-1.32-01-Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок от 21.06.01 Наказ № 272 Мінпраці України

ГОСТ 12.1.012-90.ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования;

ПУЕ-2009. Харків: «Форт» - 2009.- 704 стор;

НПАОП 40.1-1.32-01. Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок. (ПУЕ, Правила устройства электроустановок. -М.: Энергоатомиздат, 1986)

НПАОП 0.00-1.21-98 «Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів»

ГОСТ 12.1.004-91.ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

Пожежна безпека. Нормативні акти та інші документи. У 14 т. - К.: Основа, 1997 - 2008

Пожежна безпека. Нормативні акти та інші документи. У 14 т. - К.: Основа, 1997 - 2008

Размещено на Allbest.ru