Анализ условий труда и мероприятия по их улучшению на заводе по производству ЖБИ

С целью снижения вибрации до допускаемой нормы в ручном инструменте предусмотрена виброизоляция рукояток или мест, за которые рабочий придерживает инструмент при работе. Вокруг виброплощадок устанавливают специальные виброизолированные настилы, а на рабочих местах машинистов бетоноукладочных и формовочных машин, имеющих вибрационные устройства, - виброизолированные площадки и сиденья. Устройство для виброизоляции площадки обслуживания вибромашины обычно состоит из плит, установленных на пружинах по обе стороны машины. Подобным образом изолируется рабочее место машиниста бетоноукладчика.

Категорически запрещается при включенном вибрационном механизме вставать на него для разравнивания смеси, а также затягивать пружины и другие ослабленные соединения [6].

В ряде случаев, когда вибрация на рабочем месте машиниста чрезмерно велика, следует проверить величину амплитуды колебаний виброплощадки и, если она завышена, уменьшить ее путем регулирования дебалансов. Однако наиболее радикальное средство борьбы с воздействием вибрации на обслуживающий персонал - удаление рабочих от источников вибрации. Для этого служит дистанционное управление вибромашинами, а также бетоноукладчиками и формовочными машинами, на которых имеются вибраторы, и оснащение бетоноукладчиков механизмами для укладки и разравнивания бетонных смесей. Все это применяется в автоматизированных формовочных установках.

Большой шум, как правило, вызывается плохим креплением формы к виброплощадке или нарушением крепления отдельных деталей в самой форме. Поэтому не рекомендуется работать с незакрепленной на виброплощадке формой. Недопустимо использовать неисправные формы с поломанными деталями или разрушенными сварными швами. Такие формы нужно снимать с производства и направлять на ремонт. Источником шума служат плохо закрепленные детали самих вибрационных устройств или машин [12].

Такие дефекты следует немедленно устранить. Значительно снижают шум резиновые прокладки между деталями.

Ремонтировать и осматривать оборудование можно только при выключенном вибрационном механизме; при этом на пульте управления и на шкафу должны быть вывешены предупреждающие таблички, запрещающие пуск.

Электродвигатели и станина вибрационного устройства должны быть заземлены. Машинисту надлежит следить за тем, чтобы во время работы виброплощадки никто не находился в ее приямке. Обычно крышка люка для опускания в приямок блокируется с пусковой аппаратурой привода виброплощадки [13].

5) защита от поражения электрическим током: к основным техническим мероприятиям и средствам защиты от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям электроустановок на предприятии относятся:

- использование электрооборудования соответствующего исполнения;

- применение малых напряжений;

- применение соответствующей изоляции, ограждения, блокировка, сигнализации, изолирующих электрозащитных устройств.

Защитой от напряжения, появившегося на нетоковедущих частях электроустановок (металлических корпусах) в результате нарушения изоляции, служит замкнутое заземление, защитное отключение.

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, и заземляющим устройством. На предприятии заземлению подлежат кожуха электрических машин, трансформаторов, выключателей, проводов электрических аппаратов, металлические оболочки кабелей и проводов.

Защитное отключение - представляет собой быстродействующую защиту, обеспечивающую автоматическое отключение электроустановки, при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Принцип защиты человека в этом случае состоит в ограничении времени протекания через тело человека опасного тока. Защитно-отключающее устройство (ЗОУ) постоянно, контролирует электрическую сеть. При изменении параметров цепи, вызванном подключением в неё тела человека, ЗОУ отключает всю сеть или её участок.

Изолирующее устройство служит для изоляции человека от токоведущих частей при контакте с землей или заземленных частей при контакте с токоведущими частями.

Различают основные и дополнительные изолирующие защитные средства. Основные для напряжения выше 1000В: изолирующие измерительные штанги, токоизмерительные клеши, изолирующие съемные вышки, лестницы; до 1000В - помимо указанных средств диэлектрические перчатки и инструмент с изолированными ручками. Дополнительные - это такие изолирующие защитные средства, которые сами не могут обеспечить безопасность от поражения электрическим током, но служат дополнительной мерой защиты, применяемой вместе с основными средствами. К ним относятся: диэлектрические перчатки, рукавицы, галоши, боты, коврики резиновые, изолирующие подставки на фарфоровых изоляторах, плакаты и знаки безопасности.

6) Плакаты, знаки безопасности, сигнализирующие устройства: назначение плакатов и надписей состоит в том, чтобы напомнить работающим об опасности поражения электрическим током, падения предметов с высоты и т.п. их подразделяют на предостерегающие, запрещающие и напоминающие. Сигнализирующие устройства - звуковые и световые - предупреждают о нахождении в опасной близости от работающих машин или механизмов [15].

2.2 Снижение травмобезопасности

Основными методами и техническими средствами повышения безопасности производства являются создание работодателем необходимых условий для безопасного ведения работ.

Рабочие, связанные с выполнением погрузочно-разгрузочных работ, электросварочных, формовочных работ должны пройти обучение и проверку знаний на допуск к работе.

Перед выполнением работы рабочий должен проверить соблюдены ли правила безопасности по ограждению всех движущихся частей машин и механизмов, заземлены ли станок или электрооборудование, проверить работу сигнализации, свободны ли проходы, установлены ли знаки безопасности, где это требуется, проверить исправность ручного электро- и пневмоинструмента.

Производственное оборудование должно соответствовать требованиям ГОСТ в течение всего срока службы. Его размещение в помещениях не должно представлять опасности для жизни работающего персонала.

Устройство, установка и эксплуатация ГПМ должны соответствовать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, утвержденных ГГТН РФ.

На предприятии ООО «МБК» широко используются подъемно-транспортное оборудование, соответственно, велико число видов и типов машин для их осуществления. В основном такие машины можно разделить на две группы: транспортирующие и грузоподъемные машины.

Средством горизонтального транспорта являются ленточные конвейеры. Анализ травматизма показывает, что 90 % несчастных случаев на них происходит в момент устранения на ходу конвейера неполадок вследствие захвата частей тела и одежды набегающими движущимися частями оборудования. Поэтому на работающем конвейере запрещается исправлять смещение (сбег) ленты и устранять ее пробуксовку, убирать просыпавшийся материал, подметать под конвейером, устранять налипание материалов [60].

Важно применение устройств, исключающих или уменьшающих необходимость ручного труда, в частности, использование скребков и щеток для механической очистки лент от налипающих материалов.

Приводной и натяжной барабаны ограждаются, устанавливаются два концевых выключателя, останавливающих систему при перегрузке тяговых органов или при обрыве ленты. На муфте, соединяющей электродвигатель привода с приводным барабаном, устанавливается предохранительный палец, работающий на срез при повышении тягового усилия на 25 % по сравнению с нормальным.

Средством горизонтального непрерывного транспорта являются винтовые конвейеры (шнеки). Их используют для транспортирования на относительно небольшие расстояния горячих, пылящих или выделяющих вредные испарения грузов, так как их конструкция может обеспечить достаточную герметичность. Желоба и крышки шнека герметизируются прокладками или посредством водяных затворов. Не допускается работа шнека со снятой крышкой, запрещается во время действия шнека проталкивать вручную застрявший в желоб материал.

К числу средств непрерывного транспорта без гибких тяговых органов относятся пневматические транспортные устройства. Транспортирующим агентом являются дымовые газы, нефтяные пары, водяной пар, воздух. Недостаток этого способа транспортирования - повышенный износ оборудования от эрозии, при этом даже небольшие неплотности могут быстро привести к значительным выбросам пыли и газа. Это вызывает необходимость систематического непрерывного надзора за целостностью всех узлов пневмотранспорта.

В качестве периодически действующего транспорта применяют автомашины и подъемно-транспортные устройства: вагонетки, электрокары, приводимые в действие электродвигателями постоянного тока от аккумуляторов, автокары с бензиновым двигателем, самоходные электро- и бензопогрузчики для штабелирования штучных грузов и другие виды транспорта. Применение транспортных средств с электродвигателями ограничивается условиями взрывобезопасности, а транспорта с бензомоторами - выделением вредных отработанных газов, недопустимым в закрытых помещениях. На территории предприятия определяют оптимальные пути передвижения каждого вида транспорта, предусматривающие минимальное число пересечений грузовых и людских потоков; места пересечения отмечают предупредительными знаками; проезды в помещениях отмечают белыми линиями на полу. Безопасное движение транспортных средств и пешеходов на предприятиях регламентируется специальными инструкциями.

К управлению и обслуживанию грузоподъемных машин допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, выученные по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией, в которой участвуют представители органов Госпроматомнадзора. Периодически, не реже одного раза в год, проверяются знания правил эксплуатации и безопасности. Грузоподъемные машины изготовляются на специализированных предприятиях, имеющих разрешение органов технадзора на изготовление такого оборудования. Этим определяются условия, необходимые для качественного изготовления металлоконструкций и выполнения сварочных работ в соответствии с требованиями Правил по кранам.

При проектировании и изготовлении грузоподъемных машин предусматривается:

- ограждение приводных и передаточных механизмов;

- наличие устройств, предупреждающих случайное включение движущихся частей;

- соответствие электрооборудования требованиям ПУЭ, ПТЭ и ПТБ, наличие заземления, автоматический разрыв цепи при прекращении подачи электроэнергии, необходимый для предупреждения самопроизвольного включения машины при возобновлении подачи тока;

- оборудование грузоподъемных механизмов приборами и устройствами безопасности.

К приборам и устройствам безопасности относятся концевые выключатели, которые выключают электродвигатель при подходе крюка, грейфера или другого грузозахватного устройства, а также крановой стрелы к одному из крайних положений. Концевые выключатели также автоматически останавливают механизмы передвижения кранов и их грузовые тележки перед подходом к упорам, находящимся в концах рельсового пути. Ограничители грузоподъемности автоматически отключают механизм подъема груза, масса которого превышает предельное значение более чем на 10 %. В стреловых кранах с переменной грузоподъемностью, зависящей от вылета стрелы, применяют ограничители грузового момента, учитывающие не только вес поднимаемого груза, но и величину вылета стрелы [56].

Грузозахватные приспособления (крюки, электромагнитные шайбы, рейферы, подхваты и захваты) являются особо ответственными деталями крана и изготавливаются под форму перемещаемых грузов. Периодический контроль за их состоянием рабочих поверхностей (износ, отсутствие трещин и дефектов) обеспечивает безопасность при эксплуатации транспортных устройств.

Противоугонные устройства предназначаются для удержания крана, работающего на открытом воздухе, от самопроизвольного перемещения по рельсовому пути под действием ветра, по силе превосходящего предельно допустимый. Основным элементом противоугонных устройств являются рельсовые захваты (рельсозажимные клещи), посредством которых кран вручную или автоматически закрепляется за рельсы.

Применяются и другие устройства безопасности: блокировка люка и дверки кабины в мостовых кранах; ограничители поворота на башенных кранах, измерители крена на самоходных кранах, ограничители перекоса на мостовых кранах и др.

Из большого числа узлов и механизмов подъемных кранов весьма важными с точки зрения техники безопасности являются тормоза и тяговые гибкие органы.

Тормоза по назначению разделяются на стопорные, которые применяются только для остановки механизма и удерживания груза в поднятом состоянии и спускные, используемые для регулирования скорости опускания груза и постепенного замедления действия механизма с последующей окончательной его остановкой. К тормозам предъявляются следующие основные требования безопасности: достаточный тормозной момент для заданных условий работы; быстрое замыкание и размыкание; высокая конструктивная прочность элементов тормоза; ограничение нагрева и износа поверхностей трения; удобство осмотра и регулирования; устойчивость регулирования, обеспечивающая надежность работы тормозного устройства. Исправность тормозов проверяется ежесменно перед началом работы [49].

В качестве гибких тяговых органов применяют стальные канаты, а также пластинчатые цепи. Пеньковые и хлопчатобумажные канаты используются только для изготовления стропов. Каждый используемый канат должен иметь сертификат завода-изготовителя канатов о его испытании.

С целью уменьшения износа и повреждения канатов их покрывают защитной смазкой. Степень износа каната и необходимость его замены определяются по числу оборванных проволок в наружных слоях прядей на длине одного шага свивки в наиболее изношенном месте каната.

Характерной особенностью подъемно-транспортных работ является то, что рабочая зона при выполнении этих работ представляет профессиональную опасность не только для обслуживающего персонала, но и вообще опасность для посторонних лиц. Характерным примером этому является рабочая зона грузоподъемных устройств и транспортного оборудования, так как выполнять работу с помощью этих машин можно только находясь внутри границ их действия. Опасности, которым в этих условиях подвергаются люди, связаны в основном с непреднамеренным контактом с движущимися частями оборудования и возможным ударом от падающих предметов при обрыве поднимаемого груза, а также при высыпании части груза и с падением самого оборудования. Это относится не только к стационарному и передвижному оборудованию, но и к самоходному, в том числе движущемуся с большой скоростью. При взаимодействии с этими последними к числу возможных опасностей можно причислить наезд и удар при столкновении [45].

Поскольку перечисленные выше опасности связаны с внешней зоной действия оборудования и машин, то и опасная зона становится подвижной, зависящей от выполнения данной технологической операции. Поэтому для обеспечения безопасности работ необходимо определить опасную зону и установить принципы ее возникновения для характерных случаев манипулирования.

Основополагающим принципом определения опасной зоны является досягаемость подвижных выступающих либо двигающихся частей машин и оборудования в нормальном режиме работы и в случае падения или разрушения их, а также при падении поднимаемых или переносимых (перевозимых) грузов.

Каждая изготовленная заводом-изготовителем грузоподъемная машина должна быть принята отделом технического контроля и снабжена паспортом, инструкцией по монтажу и эксплуатации и другой технической документацией, предусмотренной ГОСТ или ТУ. До пуска в работу грузоподъемная машина подлежит регистрации в органах технадзора, которые выдают разрешение на ввод ее в эксплуатацию. Все вновь устанавливаемые грузоподъемные машины, а также съемные грузозахватные устройства до пуска в работу подлежат техническому освидетельствованию. Первичное освидетельствование проводится отделом технического контроля предприятия-изготовителя перед отправкой кранов потребителю. Находящиеся в эксплуатации грузоподъемные машины должны подвергаться периодическому частичному освидетельвованию через каждые 12 месяцев, а полному - через 3 года. Редко используемые машины (например, краны, обслуживающие производственные помещения только при ремонте) подвергаются полному техническому освидетельствованию через 5 лет.

При полном техническом освидетельствовании грузоподъемная машина подвергается осмотру, статическим и динамическим испытаниям; при частичном техническом освидетельствовании - только осмотру.

При осмотре устанавливается надежность каждого узла и элемента машины, степень износа канатов, цепей, крюков, зубчатых и червячных передач, тормозов, аппаратов управления и других устройств, работоспособность приборов и устройств безопасности, крепление канатов, наличия исправности заземления и электрических блокировок, состояние ограждений, перил, лестниц и т.п. Состояние механизмов определяется осмотром их без разборки и опробованием в работе.

Статическое испытание грузоподъемной машины имеет целью проверку ее прочности и прочности отдельных элементов, а у стреловых кранов также проверку грузовой устойчивости и производится нагрузкой на 25% превышающей номинальную грузоподъемность. Крюк с грузом поднимают на высоту 200- 300 мм и в таком положении выдерживают в течение 10 мин. Затем груз опускают и устанавливают отсутствие остаточных деформаций, что свидетельствует о нормальной работе металлических конструкций крана. При наличии остаточных деформаций кран к работе не допускается до выяснения причин деформации и возможности дальнейшей его работы. Испытание стреловых кранов проводят при максимальном и минимальном вылете стрелы в положении, отвечающим наименьшей устойчивости крана, при этом груз поднимается на высоту 100-200 мм. Кран считается выдержавшим испытание, если в течение 10 мин поднятый груз не опустился на землю, а также, не обнаружено трещин, деформации и других повреждений.

Грузоподъемная машина, выдержавшая статическое испытание, подвергается динамическому испытанию с целью проверки действия механизмов, тормозов, устройств безопасности. При динамическом испытании груз должен превышать номинальный на 10 %. Испытание заключается в повторном подъеме и опускании груза, а также в проверке действия всех механизмов при их обособленном движении. Разрешение на дальнейшую эксплуатацию машины дается после получения положительных результатов осмотра и обоих испытаний. При эксплуатации грузоподъемных машин запрещается поднимать грузы, масса которых превышает допустимую грузоподъемность; поднимать одновременно груз и людей; поднимать грузы, находящиеся в неустойчивом положении; оттягивать грузы при подъеме; вывод из действия тормозов и устройств безопасности.

При длительных остановках крана должно быть отключено его электропитание. При окончании работы крановщик должен запирать дверь кабины [36].

2.3 Защита атмосферы от вредных выбросов

Цель защиты атмосферы от вредных выбросов и выделений сводится к обеспечению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны и приземном слое атмосферы равным или менее ПДК.

Цель достигается применением следующих методов и средств: рациональным размещением источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам и рабочим местам; рассеиванием вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в ее приземном слое, удалением вредных выделений от источника образования посредством местной или общеобменной вытяжной вентиляции; применением средств очистки воздуха от вредных веществ; применением СИЗ [50].

Рациональное размещение предусматривает максимально возможное удаление промышленных объектов-загрязнителей воздуха от населенных зон, создание вокруг них санитарно-защитных зон; учет рельефа местности и преобладающего направления ветра при размещении источников загрязнений и жилых зон по отношению друг к другу. В частности, промышленное предприятие необходимо располагать по отношению к жилому массиву так, как показано на рисунке 2.4, т.е. с учетом направления ветра и расположением предприятий на возвышенных, хорошо продуваемых местах.

Рисунок 2.4 - Расположение промышленного предприятия по отношению к жилому массиву

Для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу необходимы следующие мероприятия таблица 2.1.

Таблица 2.1 - Мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на заводе ЖБИ ООО «МБК»

№ источников	Мероприятия	Вещество	Выброс
			до мероприятия	после мероприятия
			г/с	т/год	г/с	т/год
1	2	3	4	5	6	7
2	Установить циклоны ЦН-15-800 х 2УП	Пыль цементная	0,8364	8,828	0,0836	0,883
3	Установить циклоны ЦН-15-800 х 2УП	Пыль цементная	0,3617	3,818	0,0362	0,382
10	Навесить шторы на ворота склада	Пыль неорганическая	5,0112	8,786	2,5056	4,393
11	Навесить шторы на ворота склада	Пыль неорганическая	0,8640	1,897	0,4320	0,948
12	Загерметизировать неплотности пневмотранспорта	Пыль цементная	17,3805	22,400	8,6903	11,200

Мероприятия по регулированию выбросов при наступлении неблагоприятных метеорологических условий (НМУ) на заводе ЖБИ ООО «МБК».

Мероприятия разработаны согласно РД 52. 04. 52 -85. Для завода составлен перечень мероприятий по трехрежимному сокращению выбросов в атмосферу по всем источникам.

Было принято решение, что в галерее и при работе пневмотранспорта, где эмиссии пыли неорганической и цементной, при наступлении неблагоприятных метеорологических условий (НМУ) необходимо: закрыть окна, сократить подачу цемента щебня и песка наполовину. При этом степень эффективности (СЭ) будет равна 50 %.

У смесителей - их увлажнение, степень эффективности (СЭ) будет равна 50 %.

В дозаторах необходимо уменьшить подачу материалов в два раза, что сократит количество выбросов цементной и неорганической пыли на 50 %.

В арматурном цехе необходимо приостановить работу трех сварочных постов из шести. Данное мероприятие уменьшит количество выбросов окиси марганца и фтористого водорода на 50 %.

В складах - приостановить выгрузку вагонов со щебнем и песком. Это мероприятие исключит выброс пыли неорганической на 100%.

При перекачке цемента в банки при возникновении НМУ необходимо полностью приостановить перекачку цемента, при этом СЭМ будет равна 100 %.

Таким образом, выбросы от агрегатов и станков сократятся в среднем на 50%.

2.4 Защита в ЧС

Пожарная безопасность промышленного предприятия, технологического процесса, оборудования обеспечивается мероприятиями пожарной профилактики. Под пожарной профилактикой понимается комплекс технических и организационных мероприятий, направленных на предотвращение взрывов и пожаров, на их локализацию и создание условий для успешного тушения пожаров.

Пожарная профилактика достигается путем комплекса мероприятий системы предотвращения пожара, системы противопожарной защиты и комплекса организационно-технических мероприятий.

Систему предотвращения пожара составляет комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение возможности возникновения пожара. Предотвращение пожара достигается устранением образования горючей среды; устранением образования в горючей среде (или внесения в нее) источника зажигания; поддержанием температуры горючей среды ниже максимально допустимой; поддержание в горючей среде давления ниже максимально допустимого и другими мерами.

Систему противопожарной защиты составляет комплекс организационных и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него. Противопожарная защита обеспечивается максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов вместо пожароопасных; ограничением количества горючих веществ и их размещения; изоляцией горючей среды; предотвращением распространения пожара за пределы очага; применением средств пожаротушения; применением конструкции объектов регламентированными пределами огнестойкости и горючестью; эвакуацией людей; системами противодымной защиты; применением средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре; организацией пожарной охраны промышленных объектов. Ограничение горючих веществ и их размещения достигается регламентацией: количества (массы, объема) горючих веществ и материалов, находящихся одновременно в помещении; наличия аварийного слива пожароопасных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из оборудования; противопожарных разрывов и защитных зон; периодичности очистки помещений, коммуникаций, оборудования от горючих отходов, отложений пыли; числа рабочих мест, на которых используются пожароопасные вещества; выноса пожароопасного оборудования в отдельные помещения и на открытые площадки, а также наличия системы аспирации отходов производства.

3. Инженерные методы обеспечения безопасности

3.1 Расчет циклона

Наибольшее распространение для очистки газов в промышленности получили циклоны (рисунок 3.1). Это обусловлено относительно простой их конструкцией, малым гидравлическим сопротивлением, малыми габаритными размерами и относительно высокой эффективностью. Выделение пыли в циклонах происходит под действием центробежных сил, возникающих в результате вращения газового потока в корпусе аппарата.

Рисунок 3.1- Циклон

Несмотря на большое многообразие конструкций циклонов, его классический вариант содержит следующие составные части: цилиндрическую обечайку 3 с крышкой 5 и тангенциальным патрубком для ввода запыленного газа 4; конус 2 с патрубком для отвода пыли; центральную трубу 7 с патрубком 6 для отвода очищенного газа; пылесборник 1. Размеры и геометрические формы указанных элементов у разных циклонов могут быть различными, кроме того, некоторые из них содержат дополнительные конструктивные элементы, например, улитки, звездочки, розетки и другие устройства для подкрутки газа.

Запыленный газ поступает в циклон по тангенциально расположенному патрубку 4, в результате чего он приобретает вращательное движение. Совершив 2-3 оборота в кольцевом зазоре между корпусом и центральной трубой, газ винтообразно опускается вниз, причем в конусной части аппарата вследствие уменьшения диаметра скорость вращения потока увеличивается. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам циклона, благодаря чему основная масса пылевых частиц сосредоточивается в потоке газ, движущегося в непосредственной близости от стенок аппарата. Этот поток направляется в нижнюю часть конуса 2, частицы пыли при этом попадают в пылесборник 1, а газ, совершив крутой поворот, по центральной трубе 7 выводится из аппарата. Таким образом, в циклоне протекают сложные аэродинамические процессы, от совершенства которых зависит эффективность работы этих аппаратов.

Энергетические потери в циклоне характеризует коэффициент гидравлического сопротивления , представляющий отношение полных потерь давления в циклоне Рц к динамическому давлению Рд в каком-либо его сечении (во входном патрубке или в поперечном сечении корпуса):

, (3.1)

Величина коэффициента зависит от формы циклона.

Фракционный коэффициент очистки циклонов НИИОГАЗ ЦН-15-800, %, определяют по формуле:

, (3.2)

где - функция логарифмически-вероятностного распределения определяемая в зависимости от величины .

Величину вычисляют по формуле:

, (3.3)

где d/ - наибольший диаметр частиц фракции пыли, для которой определяют коэффициент очистки, = 10 мкм;

- диаметр частиц, которые в условном циклоне улавливаются на 50%, = 3,06 мкм;

-характеристика полидисперсности пыли (дисперсия) - безразмерная величина, = 0,3979;

Wц - скорость движения газов в плане корпуса циклона, = 4 м/с;

- плотность материала пыли, = 0,8 кг/м3;

- динамическая вязкость газа при заданной температуре, = 5 Па * с;

К - коэффициент, величина которого зависит от типа циклона, = 41,4.

Тогда ,

а

Общая эффективность пылеулавливания находится по формуле:

, (3.4)

где - табличное значение.

Величину находят по формуле:

, (3.5)

где d50 - медиана распределения - диаметр частиц, при котором суммарная масса всех частиц, имеющих размер меньше d50, составляет 50 % массы всей пыли; d16 - диаметр частиц улавливаемой пыли, при котором суммарная масса всех частиц с размером меньше dm составляет 16% массы всей пыли.

Гидравлическое сопротивление циклона, Па, определяют по формуле:

, (3.7)

где - плотность очищаемых газов при температуре t 0С, кг/м3; Wц - скорость движения воздуха на входе в циклон или в плане его корпуса, скорость в плане корпуса обычно принимают 2,5... 4 м/с; - коэффициент гидравлического сопротивления циклона по отношению к сечению входа или к сечению в плане циклона.

Рц=7,6·42·0,54/2=32,83 Па

С увеличением концентрации пыли в газовом потоке коэффициент гидравлического сопротивления циклонов уменьшается.

Для снижения коэффициентов гидравлического сопротивления (на 10-13 %) на выхлопной трубе циклонов устанавливают диффузоры (улитки).

Увеличение диаметра циклона при постоянной тангенциальной скорости поступающего газа приводит к снижению центробежной силы и к уменьшению эффективности очистки. Поэтому увеличивать размеры промышленных циклонов выше определенных пределов нецелесообразно. К тому же одиночные циклоны даже больших размеров обладают сравнительно малой производительностью. В промышленности очистке подвергают отходящие газы, объем которых составляет десятки и сотни тысяч кубических метров в час. В этом случае для очистки газов создают групповые установки, состоящие из нескольких циклонов. Такие установки имеют общий коллектор для подачи запыленного и отвода очищенного газа, а также общий бункер для сбора пыли. Размещают групповые циклоны двухрядным способом по 2-8 шт. либо вокруг вертикального входного патрубка по окружности по 10-14 шт. Очищенный газ отводят через улитки, устанавливаемые на каждом циклоне и соединенные с общим коллектором, либо непосредственно через общий коллектор. Степень очистки в групповых циклонах принято считать равной степени очистки в одиночном циклоне, входящем в эту группу. На практике, однако, в групповых циклонах степень очистки ниже. Это связано с тем, что в одиночном циклоне вихревой поток, двигаясь по спирали сверху вниз, упирается в дно пылесборного бункера, после чего, сохраняя вращательное движение, круто меняет направление, двигаясь к центральной трубе. В групповых циклонах с общим бункером герметичность отдельного циклопа нарушается, вследствие чего меняется гидродинамика потока и степень очистки снижается. Ее можно несколько повысить, если, подвод запыленного газа к групповым циклонам осуществлять таким образом, что в общем бункере векторы скорости вращения газовых потоков для отдельных циклонов будут совпадать. Коэффициент сопротивления одиночного циклона, отнесенный к скорости газового потока в сечении корпуса для групповых установок, следует увеличивать при круговой компоновке на 60, при двухрядной- на 35, при двухрядном отводе очищенного газа через улитки - на 28.

Пылевой бункер групповых циклонов (2-4 шт.) имеет прямоугольную либо круглую форму. Если в установку входят 6-8 циклонов, то только прямоугольной формы. Для уменьшения объема пылесборного бункера в групповых циклонах периодическую выгрузку заменяют на непрерывную. Минимальное расстояние от оси циклона до боковой стенки бункера должно быть не менее 0,4 D, где D - диаметр циклона. Высота прямоугольной части бункера- не менее 0,5 D. Угол наклона стенок бункера к горизонту - не менее 60°. Конусы циклонов должны входить в бункер на глубину не менее 0,8 диаметра пылеотводящего патрубка. Для снижения обшей высоты пылесборного бункера в групповых циклонах при непрерывной выгрузке пыли допускается установка нескольких бункеров [54].

3.2 Обеспечение безопасных условий труда в формовочном цехе ООО «МБК»

При формовке железобетонных изделий используются различное виброоборудование, которое является источником таких вредных и опасных производственных факторов как: вибрация, шум и электрический ток.

На заводе ЖБИ ООО «МБК» для формовки многопустотных плит перекрытия применяется виброплощадка СМЖ - 200Б. Произведем расчет защиты от вибрации, шума и электрического тока.

Виброплощадки СМЖ - 200Б предназначена для формирования железобетонных изделий размером до 3х6 м. Состоит из унифицированных виброблоков, синхронизаторов, карданных валов, опорных пружин. Виброблоки установлены в два ряда на опорные рамы через упругие опоры. Дебалансные валы виброблоков соединены между собой и с приводами карданными валами. Виброплощадки приводятся в движение от двух или четырех электродвигателей, каждый из которых вместе с синхронизатором смонтирован на отдельной раме.

Виброплощадка СМЖ - 200Б (А 1) восьмиблочная, двухрядная с приводом от четырех электродвигателей. Виброплощадки оснащена звукоизолирующим кожухом 5 и имеет отдельные опорные рамки 9 под все электродвигатели 1 с синхронизаторами 8. Предусмотрено два расстояния между рядами виброблоков -2006 и 1426 мм - за счет двух длин поперечных синхронизирующих валов 8.

Звукоизолирующий кожух состоит из рамок, установленных на фундаменте том же уровне, что и опорные рамы 4 виброблоков, и закрепляемых к ним боковых, верхних и торцовых щитов. Верхние щиты имеют круглые отверстия для прохода корпусов электромагнитов. Щиты выполнены из уголков в виде металлического каркаса, к которому с одной стороны закреплен лист из тонколистовой стали, с другой стороны - звукоизолирующие плиты. В качестве них применяют полужесткие плиты толщиной 40 …50 мм, минераловатые плиты на синтетическом связующем. Установка звукоизолирующих кожухов позволяет снизить уровень шума при формовании изделий на 10 - 15 дБ на средних частотах и на 20дБ на высоких частотах [30].

Электрооборудование виброплощадок включает в себя электродвигатели привода вибраторов, мотор-генератор или селеновые выпрямители для питания электромагнитов постоянным током, шкаф-пульт и электроразводку. В шкафе-пульте смонтирована и пускорегулирующая аппаратура, рассчитанная на подключенные сети переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Электроаппаратура обеспечивает нулевую защиту электродвигателей, защиту от потери фазы, перегрузки (реле максимального тока мгновенного действия) и короткого замыкания. Реле максимального тока позволяет отключать виброплощадку при возникновении повышенного сопротивления вращению (отсутствие смазочного материала, выход из строя подшипника), исключая выход из строя электродвигателей.

Электроаппаратура обеспечивает автоматическое отключение и невозможность пуска машины при отсутствии тока хотя бы в одной фазе любого электродвигателя. Электромагниты и приводы вибраторов включаются автоматически. Блокировка по току позволяет электродвигателям включаться через некоторое время после подачи напряжения к электромагнитам, что необходимо для закрепления формы к виброплощадке до начала вибрирования. При остановке виброплощадки сначала отключаются приводы вибраторов, а затем через некоторое время, необходимые для полной остановки дебалансных валов вибраторов, - электромагниты. Электросхема предусматривает также невозможность включения виброплощадки при отсутствии тока и цепи электромагнитов. При работе виброплощадок электромагниты притягивают форму к виброблокам с усилием только при зазоре между опорными плитами форм и корпусом электромагнита не более 1 мм [13].

При увеличении зазора до 2 мм сила притяжения уменьшается почти в два раза. Поэтому при работе виброплощадок после каждого формования с опорных поверхностей электромагнитов, на которые устанавливается форма, необходимо удалять остатки бетонной смеси или других посторонних материалов, которые могут попадать на эти поверхности при переносе формы и передвижении бетоноукладчиков. Посторонние материалы на поверхностях электромагнитов не только вызывают увеличение зазора между магнитом и подмагнитной плитой формы и соответственно уменьшение притяжного усилия, но могут привести и к повреждению катушки и выходу электромагнита из строя.

Под действием вибрации может произойти обрыв выводных концов, а также внутривитковое замыкание в катушках в результате нарушения изоляции. При обнаружении такого дефекта нужно немедленно обратиться к мастеру.



Рисунок 3.2 - Виброплощадка СМЖ - 200Б

При эксплуатации виброплощадок с двумя и более электродвигателями следует иметь в виду, что в отличие от виброплощадок с одним электродвигателем, направление вращения которого не имеет значения, в этих виброплощадках необходимо строго соблюдать определенное направление вращения каждого из двигателей. Поэтому при замене электродвигателей электрик должен вместе с машинистом проверить направление их вращения, отключая поочередно от сети все двигатели, кроме проверяемого.

При эксплуатации виброплощадок, состоящих из отдельных виброблоков могут передаваться горизонтальные усилия на виброблоки при извлечении из отформованного изделия. Большие горизонтальные перемещения виброблоков могут приводить к поломке пружинных опор виброплощадок и соединительных элементов карданных валов. Для ограничения таких перемещений на формовочном посту предусмотрены специальные упоры, исключающие перемещение формы. Упоры могут быть выполнены и в виде элементов, ограничивающих перемещение виброблоков.

В вибраторах виброблоков кроме основных дебалансов предусмотрены сменные грузы для изменения статического момента массы дебалансов, когда меняется, например, масса изделия формой, жесткость бетонной смеси или амплитуда колебаний.

1. Расчет виброизоляции и виброгасящего основания

В инженерной практике защиту рабочих мест от вибрации в основном обеспечивают применением виброизоляции, виброгасящих оснований и динамических гасителей вибрации.

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи µ. Он показывает какая часть динамической силы, возбуждающей систему, передается через виброизоляторы, на основание:

µ=F0/F = Kx/F, (3.8)

где F--динамическая сила, возбуждающая систему, Н;

F0-динамическая сила, передаваемая на основание через виброизолятор, Н;

K- жесткость виброизолятора, Н/м;

х - амплитуда виброперемещения мм;

Эффективность виброизоляции зависит от соотношения частоты возбуждения и собственной частоты колебаний системы. Виброизоляторы снижают передачу динамических сил на защищаемый объект при условии (рисунок 3.3)

f/f0 >v2

f -частота возбуждения, Гц;

f0 - собственная частота системы, Гц.

Рисунок 3.3 - Зависимость коэффициента передачи µ от отношения f/f0: 1 - при использовании стальных пружинных виброизоляторов; 2 - при применении резиновый виброизоляторов; 3 - область виброизоляции.

При гармонических колебаниях значение коэффициента передачи (без учета затухания в виброизоляторах) может быть определено по формуле

µ=1/((f/f0)2-1), (3.9)

Из формулы (3.9) видно, что чем больше статическая деформация виброизоляторов, под силой веса изолируемого объекта, тем ниже собственная частота колебаний системы и, соответственно, выше эффективность виброизоляций.

Основными параметрами виброизоляторов определяющими их практическое; использование, являются жесткость, Н/м; соотношение жесткостей в различных направлениях; коэффициент вязкого трения, Н * с/м; допустимая деформация под нагрузкой, м.

Виброизоляторы выполняют из стальных пружин, резины и других материалов. Применяются также комбинированные резинометаллические и пружинно-пластмассовые виброизоляторы, пневморезиновые амортизаторы и т.д.

Пружинные виброизоляторы обладают высокой виброизолирующей способностью и долговечностью. Их недостатком является то, что из-за небольшого внутреннего трения они плохо рассеивают энергию колебаний. Поэтому затухание колебаний машины, установленной на пружинных виброизоляторах, происходит за 15...20 периодов. Наиболее часто пружинные виброизоляторы используют для виброизоляции виброплощадок, бетономешалок, бетоноукладчиков, вентиляторов.

Резиновые виброизоляторы в отличие от пружинных обладают большим внутренним трением. Их целесообразно применять в тех случаях, когда необходимо уменьшить время затухания собственных колебаний и амплитуды колебаний в резонансных режимах.

В резиновых виброизоляторах упругий элемент может работать на сжатие или на сдвиг. Виброизоляция при работе резинового элемента на сдвиг более эффективна, чем на сжатие, так как модуль упругости резины на сдвиг значительно меньше модуля упругости на сжатие.

Наиболее простые 6иброизоляторы, в которых резина работает на сжатие, - это прокладки и коврики (сплошные). Они применяются для защиты от высокочастотной вибрации. Для уменьшения жесткости ковриков в их конструкции предусматривают различные пазы, выступы, отверстий и т.п., расположённые в шахматном порядке. Вследствие этого резина начинает работать также и на сдвиг. Коврики можно устанавливать железобетонные фундаменты, под лапы машин. Выпускают их нескольких типоразмеров, отличающихся характеристиками. Жесткость ковриков достаточно низкая, и они могут обеспечить собственную частоту от 10 Гц и выше. Их укладывают друг на друга для уменьшения жесткости или, наоборот, раскладывают параллельно при установке тяжелого оборудования. Для легких машин их режут на части.

В последнее время для виброизоляции широко применяют виброизоляторы, использующие упругие свойства сжатого воздуха. Пневморезиновые виброизоляторы просты по конструкции и обладают высокими виброизолирующими свойствами. Они широко применяются в автомобильном и железнодорожном транспорте, на виброплощадках, виброгрохотах и другом виброактивном оборудовании.

Рассчитаем виброизоляцию виброплощадки и виброгасящее основание (фундамент) с обеспечением допустимых параметров вибрации рабочих мест в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90.

Выполним расчет виброизоляции виброплощадки СМЖ - 200Б с вертикально-направленными колебаниями грузоподъемностью 10 т; общий вес Q = 13 860 Н, в том числе подвижных частей Qnq=11300 H; частота колебаний 50 Гц; максимальный кинетический момент дебалансов М = 5200 Н/см; амплитуда колебаний виброплатформы а = 0,5 мм; размер виброплатформы 6 X 2,2 м; грунт - песок мелкий, маловлажный.

Решение. Рассчитаем виброизоляцию с применением пружинных виброизоляторов.

Определяем динамическую силу, создаваемую дебалансами вибраторов:

F = µщ2/q = 5200(2 • 3,14 • 50)2/981 = 522629 Н, (3.10)

где щ = 2рf - круговая частота вибраторов, c-1.

Суммарная жесткость пружинных виброизоляторов (при конструировании виброплощадок лст пружинных амортизаторов принимают 0,3...0,5 см):

К = Qп.ч / лст = 113000/0,005 = 22 600 000 Н/м. (3.11)

Собственная частота колебаний:

f0 = 5/vлст = 5/v5 = 7,05 Гц. (3.12)

Определяем коэффициент передачи по формуле (3.9)

µ = 1/((50/7,05)2 - 1) = 1/49

Динамическая сила, передаваемая на основание,

F0 = Fµ = 522 629/49 = 10 666 Н. (3.13)

Для расчета амплитуды перемещений основания (неподрессоренной части) виброплощадки необходимо найти:

минимальную площадь основания виброплощадки

S0 = Q/R =128 600/(2 - 105) = 6430 см2, (3.14)

где R = 2 * 105 Па - допустимое нормативное давление на грунт условного фундамента;

жесткость основания под виброплощадкой

Кф = F0cz = 6430 * 40 = 257 200 Н/м, (3.15)

где сz = 40 Н/см3 - коэффициент упругого равномерного сжатия

При применении пружинных виброизоляторов амплитуда перемещений основания превышает допустимые уровни. Для их снижения требуется устройство виброгасящего основания (фундамента).

Рассчитаем виброгасящее основание.

Для виброплощадок с вертикально направленными колебаниями минимально необходимый вес фундамента, при котором колебания не будут превышать допустимых, определяем по формуле

Qф = g(a•К+Кф•аф)/(аф•щ2), (3.16)

где щ = 2рf = 314 с-1 -угловая частота колебаний;

Q0 -вес неподвижной части (основания) виброплощадки, Н.

Для виброплощадок, работающих с частотой не ниже 3000 кол/мин, можно пользоваться упрощенной формулой

Qф = 1,1…1,2•q•a•К/(аф•щ2). (3.17)

Необходимый вес фундамента:

Qф = (1,1•9,81•0,0005•22600000)/(0,000009•3142) = 137416 Н,

Принимаем вес фундамента Qф = 140 000 Н.

Определяем собственную частоту колебаний фундамента по формуле (3.9)

fф = (1/6.28) • (257200 • 981/165600) = 6.22 Гц,

где - масса фундамента и основания виброплощадки, кг.

Амплитуда перемещений фундамента:

aф = 10666/(257200(502/6,222 -1)) = 0,00065 см = 0,0065 мм < адоп = 0,009 мм,

При применении пружинных виброизоляторов и виброгасящего основания амплитуда перемещении фундамента не превышает допустимой величины [34].

2. Расчет звукоизолирующего кожуха

Одним из эффективных способов уменьшения шума является заключение источника в звукоизолирующий кожух.

Звукоизолирующим кожухом называется устройство, обеспечивающее герметичную преграду на пути распространения воздушного шума от отдельного станка или его части. С помощью кожуха может быть достигнут эффект шумопоглощения до 30-35 дБ. Кожухи могут быть изготовлены из металла, дерева или пластмассы. Конструкция кожуха должна предусматривать устройство вентиляционных и технологических отверстий, а также возможность разборки для ремонта и обслуживания механизма.

В качестве материала для изготовления обшивки кожуха могут быть использованы сталь, алюминевые сплавы, фанера, ДСП, стеклопластик.

Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха определяется по формуле:

,(3.18)

где - требуемое снижение уровней шума, дБ; - площадь поверхности кожуха, м2; - площадь воображаемой поверхности, вплотную окружающей источник шума, м2.

Конструкцию ограждения кожуха подбирают таким образом, чтобы его звукоизолирующая способность была для каждой октавной полосы больше требуемой, т. е. .

Уровень шума в расчетной точке после установки кожуха на источник шума рассчитывается по формуле:

,(3.19)

где L- уровень шума в расчетной точке до установки кожуха, дБ; - звукоизолирующая способность реальной конструкции стенок кожуха, дБ.

Расчет акустической эффективности звукоизолирующего кожуха представим в виде таблицы:

Таблица 3.1 - Расчет акустической эффективности звукоизолирующего кожуха

Величина	Единица измерений	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	дБА
1 L- уровни шума до установки кожуха	дБ	100	103	100	95	86	82	86	81	96
2 - требуемое снижение уровней шума	дБ	1	10	14	12	6	4	10	7	-
3	дБ	1,73	1,73	1,73	1,73	1,73	1,73	1,73	1,73	-
4 - требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха	дБ	2.73	11.73	15.73	13.73	7.73	5.73	11.73	8.73	-
5 - звукоизолирующая способность стенок реальной конструкции кожуха	дБ	9	13	17	21	25	28	26	29	-
6 - уровень шума после установки кожуха	дБ	93	92	85	76	63	56	62	54	-

Характеристика звукоизолирующего кожуха:

Материал - минераловатные плиты на синтетическом связующем

Толщина - 40 мм

3. Расчет защитного заземления.

Для обеспечения безопасности при прикосновении к частям электроустановок, не находящихся под напряжением, устрашают защитное заземление. Сопротивление заземляющих устройств для всех электроустановок принимают в соответствии с ПУЭ.

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухо заземленной нейтралью трансформаторов (или генераторов) защитное заземление выполняют присоединением заземляемых частей установки к заземленному нейтральному проводу электросети. При повреждении изоляции создается короткое замыкание одной фазы трансформатора (или генератора) через нейтраль и электроустановка автоматически отключается,

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью трансформаторов (или генераторов), а также во всех установках напряжением выше 1000 В защитное заземление выполняют путем сооружения местного заземляющего устройства с малым сопротивлением, к которому присоединяют заземляемые части установки. Сопротивление местного заземляющего устройства нормируется ПУЭ.

В качестве заземляющих устройств рекомендуется использовать естественные заземлители: водопроводные и другие металлические трубы, проложенные в земле без изоляции (кроме трубопроводов с горючими веществами), шпунты, свинцовые оболочки, металлические конструкции зданий, металлические конструкции производственного назначения (рельсовые пути, галереи, шахты и т.п.), алюминиевые оболочки кабелей и т.д.

Искусственные заземлители, как правило, выполняются из вертикально забитых в грунт отрезков угловой стали или стальных стержней, соединяемых между собой стальными полосами, которые прокладывают в земле на глубине не менее 0,6 м и приваривают к верхним концам уголков (или стержней).

Каждый заземляющий элемент установки следует присоединять к заземлителю или заземляющим проводникам при помощи отдельного ответвления. Заземляемые элементы нельзя подключать последовательно к заземляющему проводу. Присоединение заземляющих проводников к электрооборудованию выполняют болтами или сваркой.

Заземление корпусов строительных машин осуществляют заземляющей жилой питающего шлангового кабеля, один конец которой присоединяют к заземляющему болту на корпусе машины, а другой - к корпусу питательного пункта, который соединяют с заземленной нейтралью источника питания (как правило, трансформатора). Все корпуса электроинструментов работающие при напряжении более 42В, подлежат заземлению (подсоединению к нейтральному проводу сети) с помощью специального проводника или заземляющей жилы шлангового провода.

Зажим обмотки низшего напряжения сварочного трансформатора, присоединяемой к свариваемой детали, должен одновременно быть присоединен заземляющим проводником к заземляющему болту на корпусе сварочного трансформатора.

Для повторных заземлений нейтрального провода на передвижных установках применяют переносные инвентарные заземлители, к которым присоединяют корпуса и металлические конструкции строительных машин и механизмов.

В карьерах строительных материалов разрешено применять сети только с изолированной нейтралью при условии, что заземляющие устройству рассчитаны таким образом, чтобы напряжение прикосновения к заземляющим частям не превышало 42 В.

Защитное заземление - преднамеренное соединение с землей частей оборудования, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки (рисунке 3.4).

Согласно «Правилам устройства электроустановок» сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать: 10 Ом при мощности трансформатора (генератора) Nтр <100 кВ-А; 4 Ом при Nтр >100 кВ-А; 0,5 Ом - в установках напряжением выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (более 500 А).

Рассчитаем заземляющее устройство для заземления электродвигателя серии 4Л напряжением U = 380 В в трехфазной сети с изолированной нейтралью при следующих исходных данных:

грунт - суглинок с удельным электрическим сопротивлением

с = 100 Ом * м;

в качестве заземлителей приняты стальные трубы диаметром d=0.08 м и длиной l = 2,5 м, располагаемые вертикально и соединенные на сварке стальной полосой 40*4 мм (рисунок 3.5);