Структура и свойства ЭЛН-покрытий системы Ti-Si-B

Ки=(Дmэ?си)/(Дmи ? сэ)

де Дmэ , Дmи - потеря массы эталонного и испытуемого образцов, соответственно, си, сэ - плотность эталона и испытуемого образца.

Наибольший относительный коэффициент износостойкости имеет покрытие системы Ti-Si-B, полученное методом ЭЛН. Несколько уступает ему по износостойкости покрытие Ti-Si-B, полученное методом электронно-лучевым оплавлением шликерной обмазки. Самый низкий коэффициент износостойкости показали покрытия системы Ti-B-Fe.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что по уровню износо- и термостойкости исследуемые в работе покрытия можно расположить в порядке их возрастания в следующей последовательности: TiB2-30%Fe > 3Ti-1,2Si-2B (шликерная обмазка) > 3Ti-1,2Si-2B (ЭЛН) (таблица 3).

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Общие положения

В основных положениях экономического и социального развития наряду с интенсификацией работ по созданию высокоэффективного оборудования и материалов, новых технологических процессов немалую роль отводят вопросам охраны труда, улучшению условий труда.

Первой составной частью безопасности жизнедеятельности является техника безопасности труда. Основным содержанием мероприятий по технике безопасности является профилактика травматизма, т.е. предупреждение несчастных случаев на производстве. Главным направлением в обеспечении безопасности труда является создание высокомеханизированного производства, работа на котором не представляла бы опасности для здоровья человека и организации производства, которая не вызывала бы физического утомления. Важным фактором в возникновении несчастных случаев на производстве является действие на организм человека различных факторов окружающей среды (температура, влажность, загрязненность газами, пылью, вредными парами), уровень освещенности рабочих мест, наличие и интенсивность электромагнитных полей и ионизирующих излучений, шума и т.д.

Второй значительной частью безопасности жизнедеятельности является производственная санитария, основу которой составляет обеспечение санитарно--гигиенических условий труда, предупреждение профзаболеваний и отравлений.

Третьей частью, рассматриваемых статей в безопасности жизнедеятельности, составляет противопожарная техника безопасности. Загорание, пожары и в особенности воспламенения, сопровождающиеся взрывами, приводят к несчастным случаям. Поэтому необходимо строгое соблюдение противопожарного режима на предприятии, а также защита зданий и сооружений, машин, оборудования и т.д. от возгорания и распространения огня.

Наибольшее место в противопожарной безопасности отводится профилактике. Задача пожарной профилактики состоит в изучении наиболее эффективных методов и средств по их предупреждению, а в случае возникновения пожара - в ликвидации его в кратчайший срок с минимальным ущербом.

4.2 Мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии при работе на металлографическом микроскопе «МИМ-9»

К самостоятельной работе на металлографическом микроскопе «МИМ 9» допускаются лица, достигшие восемнадцати лет, не имеющие медицинских противопоказаний к работе (в частности, - с напряжением зрения), прошедшие инструктаж на рабочем месте (с записью в журнале инструктажа) и обученные безопасным приемам работ на микроскопе. Персонал должен быть аттестован на группу допуска по электробезопасности.

Для обслуживания микроскопа распоряжением руководителя работ назначается сотрудник, имеющий группу допуска по электробезопасности не ниже третьей. К профилактическим работам и ремонту электрических узлов микроскопа допускаются только специалисты, назначенные руководителем.

Физически опасными, химически вредными и психически опасными производственными факторами по ГОСТ 12.0.003-74 являются:

- опасности электротравм (из-за неисправности электроизоляции микроскопа);

- повышенная ионизация воздуха при работе лампы ДКсШ-200 (озон по ГОСТ 12.1.005-88 при достижении предельно допустимой концентрации отнесен к веществам первого класса, т.е. веществам чрезвычайно опасным);

- применение ЛВЖ (пары бензина, спирта, эфиров, т.е. вещества второго класса опасности) вызывает анемию, действует на организм наркотически, неблагоприятно действует на нервную систему, при попадании на кожу вызывает сухость кожи, а также является объектом пожарной опасности, работы с ЛВЖ разрешается выполнять под вытяжкой вентиляции в соответствии с требованиями;

· повышенная яркость света;

· пониженная контрастность;

· перенапряжение зрения;

· монотонность труда.

Работающие обеспечиваются хлопчатобумажными халатами по ГОСТ 12.4.132-83. Для смены лампы ДКсШ-200 «МИМ-9» должен комплектоваться защитной маской (щитком НБХ ГОСТ 12.4.023-76) и перчатками ГОСТ 12.4.103-85.

Для принятия правильной рабочей позы, резко влияющей на утомляемость, высота сидения должна регулироваться по росту работника.

При возгорании микроскопа следует применять такие средства пожаротушения (предварительно отключив электропитание), которые обеспечивают минимальный ущерб прибору и помещению.

В случае поражения электрическим током или получения травмы, необходимо поставить в известность заведующего лабораторией или администрацию института [37].

4.3 Промышленная санитария

Научно-исследовательская работа выполнялась в лаборатории Композиционных материалов при ИФПМ СО РАН.

В данном разделе произведен расчет искусственного освещения, разработаны требования безопасности и комплекс защитных мероприятий на рабочем месте, рассмотрены вредные факторы, действующие на сотрудника лаборатории. Также этот раздел включает подразделы охраны окружающей среды и чрезвычайных ситуаций.

По характеру физической нагрузки работа инженера-разработчика относится к разряду легких, но она сопряжена с большой умственной и нервно-психологической нагрузкой.

Длительная работа в помещении при плохой вентиляции, повышенной или пониженной температуре и влажности воздуха, плохом освещении неблагоприятно сказывается на здоровье работающего, что неизбежно влечет за собой снижение производительности труда.

Опасные и вредные производственные факторы разделяются по природе действия на человека, согласно ГОСТ 12.0.003-74, на следующие группы:

· физические;

· химические;

· биологические;

· психофизические.

К физическим факторам можно отнести опасность поражения электрически током, поскольку работать приходится с оборудованием, питающимся от сети -220В 50 Гц, воздействие излучения монитора компьютера.

К химическим факторам относится наличие в воздухе пыли металлической неорганического происхождения, которая образуется при шлифовании. При дыхании, заглатывании и через поры кожи пыль может вызвать профессиональные заболевания - пневмокониозы, ведущие к ограничению дыхательной поверхности легких и к изменениям во всем организме. При ходьбе людей пыль и содержащиеся в ней частицы металла поднимаются вверх и легко проникают в легкие. Твердые пылинки с острыми краями могут вызвать травму глаз, что приводит к развитию коньюктивита.

Биологические факторы обусловлены отклонением условий окружающей среды, под воздействием которой находится оператор (отклонение температуры и влажности воздуха от нормы в рабочем помещении).

Психофизические факторы являются, пожалуй, самой неизученной областью исследования путей оптимизации организации труда человека, многообразие их обусловлено индивидуальностью каждого отдельного оператора. К указанной группе можно отнести шумовое воздействие, агрессивный интерьер и т.п. При работе на шлифовальном станке оператор находится под воздействием локальной вибрации, повышая вероятность возникновения нервных расстройств.

На производительность труда инженера-разработчика, находящегося на рабочем месте, влияют следующие опасные и вредные производственные факторы (О и В ПФ ГОСТ 12.0.003-74):

1. Недостаточная освещенность рабочего места.

2. Высокий уровень шума, источниками которого могут являться:
шлифовальный станок, печатающий принтер и т.п.

3. Пониженная или повышенная температура воздуха.

4. Отклонение от нормативных значений влажности воздуха.

5. Зараженность воздуха.

6. Планировка помещения, размещение мебели и эстетическое оформление.

Часть дипломной работы выполнялась с применением ПЭВМ типа IBM PC.

Факторы, воздействующие на оператора, приведены в таблице 4. Интенсивность рентгеновского излучения на рабочем месте должна соответствовать требованиям ГОСТ 27954-88 "Мониторы ЭВМ".

Таблица 4 - Факторы, воздействующие на оператора

Факторы, действующие на оператора ПЭВМ (ГОСТ 22269-76)	Характер воздействия
Физические	Переменное электромагнитное поле	Генерируется как системным блоком, так и монитором. Спектр излучения очень широк (от единиц Гц до десятков ГГц.).
	Электромагнитное излучение монитора	Ухудшение зрения, утомляемости, усиление аллергических реакций, ослабление памяти, импотенция.
	Электростатическое поле	Онкологические заболевания кожи.
	Освещенность рабочей зоны	Утомляемость зрения, явление световой и темновой адаптации.
	Рентгеновское излучение	Онкологические заболевания.
Психофизиологические	Умственное перенапряжение, перенапряжение зрительных анализаторов, монотонность труда.	Обострение сердечно-сосудистых заболеваний, ослабление умственных способностей, снижение физического тонуса.

4.4 Требования безопасности, эргономики и технической эстетики применительно к рабочему месту

Эргономика изучает функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью создания для него оптимальных условий работ, которые обеспечиваются соответствием оборудования, технологического процесса и оснастки физиологическим и психологическим особенностям человека. При этом оптимальность определяется созданием таких условий труда, которые обеспечивают устойчивую работоспособность человека и сохраняют его силы и здоровье.

Для нормального проектирования трудового процесса инженера-исследователя необходимо выполнение комплекса гигиенических требований (микроклимат, достаточная освещенность, отсутствие шума на рабочем месте, соответствующая температура и относительная влажность воздуха), приведенных в таблице.

В соответствии с указаниями по проектированию цветовой отделки помещений производственных здании, согласно «Указаниям по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий» (СН181-70), рекомендуются следующие цвета окраски помещений:

· потолок - белый или светлый цветной;

· стены - сплошные светло-голубые;

· пол - темно-серый, темно-красный или коричневый

Применение указанной палитры цветов обусловлено ее успокаивающим воздействием на психику человека, способствующим уменьшением зрительного утомления. При выполнении интерьера обычно выбирают не более трех основных цветов небольшой насыщенности. Окраска оборудования и приборов, в основном, имеет светлые тона с высококонтрастными органами управления и надписями к ним.

Одним из факторов комфортности рабочей среды является организация рабочего места. Рабочее место - это часть помещения предприятия (организации), имеющая площадь и объем, достаточный для размещения инженера и необходимого оборудования (рабочего стола, стула, контрольно-измерительных приборов, станков, а также справочных и рабочих материалов, инструментов, вычислительной техники и т.д.).

Рабочее место должно соответствовать требованиям ГОСТ12.2.032-78.

Рабочий стол должен быть устойчивым, иметь однотонное неметаллическое покрытие, не обладающее способностью накапливать статическое электричество.

Рабочий стул должен иметь дизайн, исключающий онемение тела из-за нарушения кровообращения при продолжительной работе на рабочем месте. Среди технических требований к рабочему месту инженера-разработчика особенно важным является требование к освещенности, которая значительно влияет на эффектность трудового процесса.

Поэтому необходимо обеспечить оптимальное сочетание общего и местного освещения. Естественное освещение должно удовлетворять СН ИП11-А8-72.

Нормы естественного освещения установлены с учетом обязательной регулярной очистки стекол световых проемов не реже двух раз в год (для помещений с незначительным выделением пыли, дыма и копоти).

Учитывая, что солнечный свет оказывает благоприятное воздействие на организм человека, необходимо максимально продолжительно использовать естественное освещение.

В соответствии с характером выполняемых работ, освещенность рабочего места по СИ и П 11-4-79 должна быть 200 лк - общая освещенность и 300 лк- комбинированное освещение.

Серьезное влияние на работоспособность инженера-исследователя оказывает шум в рабочем помещении, источниками которого могут быть вентиляторы охлаждения приборов, двигатели вытяжной вентиляции и т. п.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.003-83 для удовлетворительной работы допускается уровень звукового давления <99 дБ(для частоты 63Гц) и <74 дБ (для 8 кГц).

В соответствии с СН-245-71 в помещении должен быть организован воздухообмен. Это осуществляется с помощью вентиляции.

Для улучшения воздухообмена в помещении необходимо выполнить следующие технические и санитарно-гигиенические требования:

1. Общий объем притока воздуха в помещении должен соответствовать объему вытяжки;

2. Правильное размещение приточной и вытяжной вентиляции.

Расчет необходимого воздухообмена ведется по следующим факторам: по количеству работающих, влаговыделению, теплоизбыткам, поступлению в воздух рабочей зоны вредных газов, паров и пыли.

Исходя из того, что три последних фактора не оказывают существенного влияния на микроклимат лаборатории, то расчет воздухообмена проведем исходя из количества работающих:

L = n-L'

где n - число работающих;

L '- расход воздуха на одного работающего, принимаемый в зависимости от объема помещения на одного работающего.

Согласно СН245-71 объем производственных помещений должен быть таким, чтобы на одного работающего приходилось не менее 15 м свободного пространства и не менее 4,5 м2 площади.

С точки зрения электробезопасности (ГОСТ 12.1.030-81), оборудование, запитываемое напряжением выше 42В, должно быть заземлено или занулено. Кроме того, обязательно должна быть предусмотрена возможность быстрого отключения напряжения с распределительного щита [38].

4.5 Микроклимат

Под метеорологическими условиями производственной среды согласно ГОСТ 12.1.005-88 понимают сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Перечисленные факторы оказывают большое влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье, а также на надежность работы средств измерения. В производственных условиях характерно суммарное действие микроклиматических факторов.[22]

Для оценки метеорологических условий в основных и производственных помещениях производят измерения температуры, влажности, скорости движения воздуха, интенсивности теплового излучения. Результаты измерений сравнивают с нормативами.

С целью создания нормальных условий для персонала установлены нормы производственного микроклимата (ГОСТ 12.1.005-88). Эти нормы рекомендуют оптимальные и допустимые величины температуры, влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны производственных помещений с учетом избытка явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезонов года. Показателями, характеризующими микроклимат, являются:

· температура воздуха;

· относительная влажность;

· скорость движения воздуха;

· интенсивность теплового излучения.

Оптимально допустимые показатели в воздухе рабочей зоны производственного помещения приведены в таблице 5 при условии проведения работ средней тяжести.

Таблица 5 - Оптимально допустимые показатели в воздухе рабочей зоны производственного помещения

Период года	Температура воздуха, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
	Оптим.	Допуст.	Оптим.	Допуст.	Оптим.	Допуст.
Холодный	17-19	15-21	40-60	75	0,2	0,4
Теплый	20-22	16-27	40-60	70	0,3	0,2-0,5

При обеспечении допустимых показателей микроклимата температура внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен, потолка, пола) не должна превышать предел допустимых величин температуры воздуха.

Перепад температуры воздуха по высоте рабочей зоны допускается до 3°С, колебания температуры воздуха по горизонтали в рабочей зоне допускаются до 5°С при работе средней тяжести.

В холодный период года следует применять средства защиты рабочего места от радиационного охлаждения от остекленных поверхностей оконных проемов, в теплый период от попадания прямых солнечных лучей.

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей оборудования, осветительных приборов не должна превышать 70 Вт/м при величине облучения поверхности от 25% до 50% на постоянных рабочих местах.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должны превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК) [38].

4.6 Вентиляция

Защита атмосферы от вредных веществ осуществляется очисткой вентиляционных выбросов и рассеяния остаточного загрязнения. Очищаемые концентрации вредных веществ в приземном слое и величина предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу рассчитываются в соответствии с ГОСТ 172 3.02-78 и требованиями, изложенными в "Указаниях по расчету рассеивания атмосферы вредных веществ в выбросах предприятий" СН 369-74. Загрязненный воздух должен выбрасываться в атмосферу не менее чем на 2м выше наиболее высокой части крыши.

Для очистки вентиляционного воздуха должны быть применены волокнистые фильтры ФВТ-Т, адсорбционно-фильтрующие аппараты (эффективность очистки 0,95-0,98).

Отработанные СОЖ необходимо собирать в специальные емкости. Водную и масляную фазу можно использовать в качестве компонентов для приготовления эмульсий. Масляная фаза может поступить на регенерацию или сжигаться. Концентрация нефтепродуктов в сточных водах при сбросе их в канализацию должна соответствовать требованиям СН и П 11-32-74. Водную фазу СОЖ очищают от ПДК или разбавляют до допустимого содержания нефтепродуктов и сливают в канализацию [38].

4.7 Шум

Шум является одним из наиболее распространенных факторов внешней среды, неблагоприятно воздействующих на организм человека и на его нервную систему. У человека ослабляется внимание, ухудшается память. Все это приводит к значительному снижению производительности труда, росту количества ошибок в работе.

С физиологической точки зрения под понятием "шум" подразумевается любой неприятный или нежелательный для человека звук независимо от его характера и происхождения. Колебания, воспринимаемые органами слуха человека как звук, лежат в пределах примерно 20 Гц-20 кГц. Эти границы не одинаковы у различных людей и зависят от возраста человека и состояния его слухового аппарата.

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные, уровень которых за рабочий день изменяется во времени не более чем на 5дБ, и непостоянные, уровень которых изменяется во времени более чем на 5дБ. Непостоянные шумы подразделяются на колеблющиеся, прерывистые и импульсные.

Измерение шума на рабочих местах производят в соответствии с ГОСТ 20445-75 и ГОСТ 23941-79.

Снижение шума, создаваемого на рабочих местах внутренними источниками, а также шума, проникающего извне, осуществляется следующими методами: уменьшением шума в источнике, рациональной планировкой помещения, акустической обработкой помещений; уменьшением шума по пути его распространения.

Общие требования безопасности шума предусматриваются ГОСТ 12.1.003-83 [38].

4.8 Электробезопасность

Одной из особенностей поражения электрическим током является отсутствие внешних признаков грозящей опасности, которые человек мог бы заблаговременно обнаружить с помощью органов чувств.

Ток приводит к серьезным повреждениям центральной нервной системы и таких жизненно важных органов как сердце к легкие. Поэтому второй особенностью воздействия тока на человека является тяжесть поражения.

Третья особенность поражения человека электрическим током заключается в том, что токи промышленной частоты силой в 10-25 мА способны вызвать резкую интенсивные судороги мышц.

И, наконец, воздействие тока на человека вызывает резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания.

Окружающая среда (влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли и др.) оказывает дополнительное влияние на условия электробезопасности. Степень поражения электрическим током во многом зависит от плотности и площади контакта человека с токоведущими частями.

По условиям электробезопасности установки, используемые при выполнении дипломной работы, относятся к категории установок, работающих с напряжением до 1000 В. Устройства относятся к 1 классу, так как имеет рабочую изоляцию и место для заземления. В системе, в соответствии с ГОСТ 12.1 009-76, применяется рабочая изоляция.

Безопасность эксплуатации при нормальном режиме работы установок обеспечивается следующими защитными мерами:

1 . применение изоляции;

2. недоступность токоведущих частей;

3 . применение малых напряжений;

4. изоляция электрических частей от земли [38].

4.9 Комплекс защитных мероприятий на рабочем месте

4.9.1 Технические защитные мероприятия

В целях ослабления влияния вредных производственных факторов на рабочем месте инженера проведен целый комплекс защитных мероприятий.

При работе на шлифовальном станке работы с применением сухих веществ по возможности заменяются на работы с увлажненными материалами. Рабочие обеспечиваются спецодеждой, очками, респираторами.

Хранить пищу в лаборатории запрещается во избежание отравления.

В целях обеспечения электробезопасности все электрооборудование в лаборатории занулено (использована глухозаземленная нейтраль сети 220 В). Эта мера более эффективна, чем заземление, поскольку в критическом случае ток короткого замыкания при занулении больше, чем при заземлении, следствием чего является более быстрое срабатывание предохранительных устройств. Во многих случаях это позволяет сберечь дорогостоящее оборудование от повреждений.

Зануление электрооборудования произведено медным проводом сечением 1,5 мм, покрытым изоляционным слоем лака для защиты от окисления.

Согласно ГОСТ 12.1.038-82 предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов, воздействию которых человек может подвергаться в процессе работы с электрооборудованием, составляют для установок в нормативном режиме: для постоянного тока - не более 0,8 В и 1 мА соответственно, для переменного тока (частота 50 Гц) - не более 2,0 В и 0,3 мА соответственно.

Для ослабления влияния рассеянного рентгеновского излучения от монитора ПЭВМ рекомендуется использовать защитные фильтры [38].

4.9.2 Противопожарные мероприятия

Неотъемлемой частью комплекса защитных мероприятий на рабочем месте являются мероприятия, направленные на обеспечение противопожарной безопасности. Используемый технологический процесс согласно СН и П 11-2-80 относится к категории Д, так как использует негорючие вещества в холодном состоянии. В данном случае источникам возгорании может оказаться неисправность и неправильная эксплуатация электроустановок

Существует 5 степеней огнестойкости зданий, сооружений. Помещение лаборатории можно отнести к первой ступени огнестойкости.

Предусмотренные средства пожаротушения (согласно требованиям противопожарной безопасности СНиП 2.01.02-85): огнетушитель ручной углекислотный ОУ-5, пожарный кран с рукавом и ящик с песком (в коридоре). Кроме того, каждое помещение оборудовано системой противопожарной сигнализации.

Основными мероприятиями, обеспечивающими успешную эвакуацию людей и имущества из горящего здания, являются:

составление планов эвакуации;

назначение лица, ответственного за эвакуацию, которое должно следить за исправностью дверных проемов, окон, проходов и лестниц;

ознакомление работающих в лаборатории сотрудников с планом эвакуации, который должен висеть на видном месте.

4.9.3 Меры по технике безопасности на рабочем месте

Настоящая инструкция распространяется на всех лиц, выполняющих работы с установками и приборами.

К работе с электроустановками допускаются лица, имеющие третью либо четвертую группы допуска, устанавливаемые квалификационной комиссией.

Лица, не имеющие непосредственного отношения к обслуживанию электроустановок, к работе с ними не допускаются.

Все питающие части должны быть заземлены. Сопротивление заземления должно не превышать 4 Ом.

Перекоммутацию кабелей, соединяющих периферийные устройства с ЭВМ, а также установку плат дополнительных устройств (модемов, портов ввода-вывода и т.д.) в слоты шины расширения компьютера необходимо осуществлять только при отключенном питании.

При замене (установке) плат расширения необходимо пользоваться браслетом заземления, либо перед осуществлением этой операции избавиться от накопленного на теле статического заряда посредством прикосновения к зануленной части компьютера, в противном случае возможно повреждение чувствительных к статике микроэлементов ЭВМ.

При приближении грозы необходимо оперативно закончить работу на компьютере и отключить его от сети во избежание повреждения последовательного порта и исключения сбоев при возможных скачках напряжения в сети, характерных в подобных случаях.

Меры по оказанию первой помощи, пораженному электрическим током.

Меры первой помощи зависят от состояния, в котором находится пострадавший после освобождения его от электрического тока. Для определения этого состояния необходимо немедленно произвести следующие мероприятия:

Уложить пострадавшего на спину на твердую поверхность.

Проверить наличие у пострадавшего дыхания (определяется по подъему грудной клетки или каким-либо другим способом).

Проверить наличие у пострадавшего пульса на лучевой артерии у запястья или на сонной артерии, на переднебоковой поверхности шеи.

Выяснить состояние зрачка (узкий или широкий); широкий зрачок указывает на резкое ухудшение кровоснабжения мозга.

При признаках остановки сердца или отсутствии дыхания произвести непрямой массаж сердца и искусственное дыхание.

Во всех случаях поражения электрическим током вызов врача является обязательным независимо от состояния пострадавшего.

4.9.4 Организационные защитные мероприятия

При поступлении на работу с каждым сотрудником проводится инструктаж по технике безопасности, что незамедлительно фиксируется в соответствующем журнале.

Каждый сотрудник знакомится с правилами оказания первой помощи при поражениях электрическим током, в помещении лаборатории находится аптечка со всеми необходимыми для этого медикаментами.

На стене вывешивается инструкция по технике безопасности, план эвакуации при пожаре.

4.9.5 Экологическая безопасность

Основными факторами, обуславливающими необходимость уделения особого внимания вопросам охраны окружающей среды, являются следующие:

· токсичное или другое вредное физиологическое действие порошков ряда металлов и неметаллов, газов применяемых в производстве;

· взрывоопасность и пожароопасность некоторых материалов и газов;

· слив кислот, щелочей, солей отходов вредных веществ в общую систему канализации;

· пыль на рабочем месте.

В настоящее время на первый план выдвигаются задачи борьбы с загрязнением атмосферы, так как от их решения в значительной мере зависит здоровье людей.

Охрана атмосферы включает в себя:

· уменьшение и полное прекращение выбросов вредных веществ в атмосферу;

· сохранение и увеличение биомассы производителей кислорода и поглотителей углекислоты;

· сохранение и восстановление оптимальной циркуляции атмосферы в региональном масштабе;

· утилизация отходов вредных производств.

Методы охраны природы можно разделить на 4 группы: пропагандистские, законодательные, организационные, технические. В свою очередь технические методы охраны природы делятся на активные и пассивные, на прямые и косвенные.

Все эти меры направлены на то, чтобы ограничить использование воздушной атмосферы, как бассейна для сбрасывания газообразных, парообразных и пылеобразных отходов. Целесообразно эти отходы перерабатывать, концентрировать, вторично использовать в производстве или отправлять в места надёжного захоронения.

В настоящее время нет какого-либо кардинального способа позволяющего решить проблему загрязнения атмосферы. Однако существует, ряд мер, которые в комплексе позволяют существенно снизить степень загрязнения воздуха. Основными мерами, которые необходимо предусмотреть при проектировании и строительстве новых реконструкций и расширение действующих производств являются совершенствования их технологии, обеспечивающей сокращение выбросов и оснащение их современным оборудованием и пылеуловительной аппаратурой по очистке газов, дымовых и вентиляционных выбросов.

Важнейшим направлением уменьшения выбросов и экономии капитальных затрат является максимально возможная утилизация тепла в промышленности.

Совершенствования техники газоочистителей повышает степень очистки выбросов. Для обезвреживания выделяемых производствами органических растворителей применяются адсорбционные методы, которые наряду с полным извлечением примесей из газов обеспечивают и их рекуперацию.

4.10 Расчет искусственного освещения

В связи с тем, что проведение экспериментов занимает длительное время, работать в помещении лаборатории приходится как в свете, так и в темное время суток, что неизбежно обуславливает необходимость использования искусственного освещения.

Основными показателями, определяющими выбор светильника при проектировании светильной установки следует считать:

а) конструктивное исполнение светильника с учетом условий среды;

б) светораспределение светильника;

в) экономичность светильника.

Основным источниками света являются люминесцентные лампы. В помещении лаборатории используется люминесцентная лампа ШОД.

ШОД- для нормальных помещений с хорошим отражением потолка и стен, допускаются при умеренной влажности и запыленности.

Основные требования и значения нормируемой освещенностей рабочих поверхностей изложены в строительных нормах и правилах СНиП П -4 -79, выбор освещенности осуществляется в зависимости от размера объекта различения, контраста объекта с фоном, характеристики фона. Для того чтобы установить в каждом конкретном случае все перечисленные предметы, необходимо знание особенностей зрительной задачи на данном рабочем месте.

При работе с персональным компьютером в сочетании с работой с нормативной и технической документацией согласно нормам СНиП 23-05-95 регламентируется максимальная искусственная освещенность рабочих мест в 400 лк при общем освещении. Разряд зрительной работы 1г.

Получение из СНиП П -4 -79 величина освещенности корректируется с учетом коэффициента запаса, т.к. со временем за счет загрязнения светильников и уменьшения светового потока ламп снижается освещенность. Значения Коэффициента запаса К3, выбираемого для помещения с малым выделением пыли (лаборатории имеются сита, которые не используются каждый день). При люминесцентных лампах К3=1,5.

4.10.1 Размещение светильных приборов

При выборе расположения светильников необходимо руководствоваться двумя критериями:

а) обеспечение высокого качества освещения, ограничение ослепленности и необходимой направленности света на рабочее место;

б) наиболее экономичное создание нормированной освещенности.

Для равномерного общего освещения светильники расположим параллельно стенам (для люминесцентных ламп).

В зависимости от типа светильников существует наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками

л=L/h

где L-расстояние между светильниками, м;

h- высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Находим л=1,4 (при h=2,5 м).

Отсюда следует, что L= л /h=2,5*1,2=3 (м).

Расстояние от стен помещения до крайних светильников 1/3 L.

Изобразим в соответствии с исходными данными план помещения, укажем на нем расположение светильников и определим их число.(рис.41).

Всего необходимо 6 ламп ШОД - 2 - 80 (2 по 80 В каждая).

Произведем расчет светильной установки методом коэффициента использования. Этот метод является наиболее точным и распространенным методом расчета. Применяя этот метод, можно определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком или, наоборот, найти освещенность при заданном потоке.



Рисунок 13 - Схема расположения светильников

Расчет светильной установки.

Величина светового потока лампы определяется по формуле:

Где F - световой поток одной лампы, лк;

Е - минимальная освещенность, лк, Е = 400 лк;

S - площадь помещения, м2, S = 24 м2;

z - поправочный коэффициент, z = 0,9;

k - коэффициент запаса, k = 1,5;

з - коэффициент использования осветителей, %;

n - число светильников в помещении.

Коэффициент использования светового потока - это отношение полезного светового потока, достигающего освещенной поверхности, к полезному световому потоку в помещении. Для определения коэффициента з необходимо знать индекс помещения i, значение коэффициентов отражения стен , тип светильника.

Индекс помещения определяется по формуле:

i=S/h(A+B)

где S - площадь помещения, м2

h - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м2

A,B - стороны помещения, м.

i=8*6/(8+6)=1,37

Коэффициенты отражения стен и потолка и оцениваются субъективно и определяются по таблице для свежепобеленного потолка и со свежепобеленными окнами без штор: =50% и =70%.

Находим коэффициент использования светового потока светильников с люминесцентными лампами: з=54%. Минимальная освещенность Е, определяется по таблице и равна 750 лк.

Коэффициент неравномерности освещения z введен в формулу светового потока лампы потому, что освещенность, подсчитанная без этого коэффициента, является не минимальной, как требуют нормы, а средней. Введением коэффициента z для некоторых типов светильников с люминесцентными лампами при расчете берется 0,9.

Теперь определим F:

F-750·1,5·48·0,9/6·54=150(лм).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлено, что фазовый состав покрытия отличается от состава наплавляемого порошка, что характерно для процесса ЭЛН и обусловлено фазовыми превращениями в условиях активного взаимодействия компонентов порошка с титановым расплавом.

Использование для электронно-лучевой наплавки СВС-порошков системы Ti-Si-B обеспечивает формирование на титановых подложках беспористых композиционных покрытий с многофазной градиентной структурой.

Высокие значения микротвердости боридов титана, их мелкодисперсное распределение в структуре матрицы эвтектического типа, наиболее высокие характеристики износостойкости и коррозионной стойкости покрытий дают основания рекомендовать СВС-порошок системы 3Ti-1,2Si-2B для практического применения - поверхностного упрочнения методом электронно-лучевой наплавки в вакууме изделий из титановых сплавов.

Таким образом, метод нанесения покрытий электронно-лучевым оплавлением шликерной обмазки, не оправдал возлагаемых на него надежд, т.к. МАХ-фаза Ti3SiВ2 не обнаружена. К тому же, покрытия, полученные данным методом, уступают по твердости и износостойкости покрытиям, полученным методом электронно-лучевой наплавки. С целью получения в структуре фазы Ti3SiВ2 в дальнейшем планируется продолжить исследования по оптимизации составов покрытий и режимов ЭЛН, а также изучить возможность получения покрытий заданного состава с использованием для наплавки термореагирующих порошков системы Ti-Si-B.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гальченко Н.К., Колесникова К.А., Белюк С.И. Особенности формирования вакуумных электронно-лучевых покрытий системы Ti-B-Fe и их трибологические характеристики // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007.-№9.-С. 43-47.

2. Получение нанокристаллических эрозионно - коррозионно стойких покрытий, содержащих МАХ-фазу, на поверхности деталей из титановых сплавов. Шулов В.А., БыценкоО.А., Теряев Д.А. // Вестник МАИ.. 2010. Т. 17.-№3.-С.168-177.

3. Barsoum M. The Mn+1AXn phases: a new class of solids // Prog. Solod St. Chem. 2000. Vol. 28. P. 201-281.

4. Barsoum M.W., Radovic M. Mechanical properties of the MAX phases // Encyclopedia of Materials: Science and Technology. P. 1-16.

5. High resolution transmission electron microscopy of some Tin+1AXn compounds (n=1, 2; A - Al; X - C or N) / L. Farber, I. Levin, M.W. Barsoum, et al. // J. of Applied Physics. 1999. Vol. 86. No. 5. P. 2540-2543.

6. Stoltz S.E., Starnberg H.I., Barsoum M.W. Core level and Ti3SiC2 by high resolution photoelectron spectroscopy // J. Physics and Chemistry of Solids. 2003. Vol. 64. P. 2321-2328.

7. Barsoum M.W., El-Raghy T. Processing and characterization of Ti2AlC, Ti2AlN, Ti2AlC0.5N0.5 // J. Metallurgical and Materials Transactions. 2000. Vol. 31A. P. 1857-1865.

8. Procorio A.T., Barsoum M.W., El-Raghy T. Synthesis of Ti4SiC3 and phase equilibria in the TiAlN system // J. Metallurgical and Materials Transactions. 2000. Vol. 31A. P. 373-378.

9. Tape casting, pessureless sintering, and grain growth in Ti3SiC2 compacts / A. Murugaiah, A. Souchet, T. El-Raghy, et al. // J. American Ceramic Soc. 2004. Vol. 87. No.4. P. 550-556.

10. Zhang Z.F., Sun Z.M., Hasimoto H. Low temperature syntesis of Ti3SiC2 from Ti/Si/C powders // J. Material Science and Technology. 2000. Vol. 20. P. 1252-1256.

11. Jeitschko W., Novotny H. Die Kristallstructur von Ti3SiC2 - Ein Neuer omplxcarbid-Typ. // Monatcrift fur Chemie. 1967. Vol. 98. P. 329-337.

12. Nickl J.J., Schweitzer K.K., Luxenburg P. Gasphasenabscheindung im systeme Ti-Si-C // J. Less Common Metals. 1972. Vol. 98. P. 335-353.

13. Sun. Z.M., Ahuja R., Li Sa, Schneider J.M. Structure and bulk modulus of M2AlC (M=Ti,V and Cr) // J. Applied Physics Letters. 2003. Vol. 83. No. 6. P. 1

14. Zhang Z.F., Sun Z.M., Hasimoto H. Deformation and fracture behavior of ternary compound Ti3SiC2 at 25-1300 °С // J. Materials Letters. 2003. Vol. 57. P. 1295-1299.

15. A new synthesis reaction of Ti3SiC2 from Ti/TiSi2/TiC powder mixtures through pulse discharge sintering technique / Zhang Z.F., Sun Z.M., Hasimoto H., T. Abe. // J. Mat. Res. Innovat. 2002. Vol. 5. P. 185-189.

16. Barsoum M.W., El-Raghy T. Processing and mechanical properties of Ti3SiC2. Reaction path and nicrostructure evolution // J. American Ceramic Soc. 1999. Vol. 82. No. 10. P. 2849-2854.

17. Cyclic fatigue crack propagation behavior of Ti3SiC2 synthesized by pulse discharge sintering technique / Z.F. Zang, Z.M. Sun, Z.G. Wang, et al. // J. Scripta Materialia. 2003. Vol. 49. P. 87-92.

18. Microstructure and mechanical properties of porous Ti3SiC2 / Z.M. Sun, A. Murugaiah, T. Zhen, et al. // J. Acta Materialia. 2005. Vol. 53. P. 4359-4366.

19. Oxidation of Ti3SiC2 at air / Z.F. Zang, Z.M. Sun, Hasimoto H., et al. // J. Oxidation of Metals. 2003. Vol. 50. No. ?. P. 155-165.

20. Long time oxidation sdudy of Ti3SiC2, Ti3SiC2/SiC and Ti3SiC2/TiC composites in air / Barsoum M.W., L.H. Ho-Due, M. Radovic, El-Raghy T. // J. of the Electrochem. Soc. 2003. Vol. 150. No. 94. P. B166-B175.

21. Tensile creep of coarse-grained Ti3SiC2 in the 1000-1200 °С temperature range / M. Radovic, Barsoum M.W., El-Raghy T., S.M. Wiederhorn // J. Alloy and Compounds. 2003. Vol. 361. P. 399-312.

22. Effect of temperature strain rate and grain size on the mechanical response of Ti3SiC2 in tension / M. Radovic, Barsoum M.W., El-Raghy T., et al. // J. Acta Materialia. 2002. Vol. 50. P. 1297-1306.

23. Micron-scale deformation and damage mechanisms of Ti3SiC2 crystals induced by indernation / Z.F. Zang, Z.M. Sun, Hasimoto H., H. Zang. / J. Advaced Eng. Materials. 2004. Vol. 6. No. 12. P. 980-983.

24. Palmquist J.-P., Jansson U. Magnerton sputlered epitaxial single-phase Ti3SiC2 thin films // J. Applied Physics Letters. 2002. Vol. 81. No. 5. P. 835-837.

25. Remnev G.E., Shulov V.A. Application of high power pulsed ion beams // J. Laser and Particle Beams. 1993. Vol. 14. No. 4. P. 707-748.

26. Plasma-imertion ion implantations using filtered DC vacuum-arc plasma of Ti-Si-B system / N.A. Nochovnaya, A.I. Ryabehikov, I.B. Stepanov, et. al. // Abstracts of 14th Int. Conf. on Surface modification of materials by ion beams. Sept, 5-11, 2005. Kusadasy, Turkey. P. 23-24.

27. Якушин В.Л., Калин Б.А. «Модификация материалов при воздействии концентрированных потоков энергии и ионной имплантации» Часть 1. Физико-химические основы и аппаратура. Учебное пособие. Москва 1998г.

28. Электронно-лучевая наплавка дисперсноупрочненных интерметаллических соединений.//Физика и химия обработки материалов. - 1998г. - № 6. - с.53-59.

29. Панин В.Е., Дураков В.Г., Прибытков Г.А., Белюк С.И. и др. Электронно-лучевая наплавка износостойких композиционных покрытий // Физика и химия обработки материалов. - 1997. - №2. - С. 54-58.

30. Заявка на патент РФ № 2001111102(011633)Самарцев В.П., Панин В.Е., Заборовский В.М., Белюк С.И., Гальченко Н.К. «Способ нанесения плазменного покрытия» приоритет 23.04.2001г.

31. Лаборатория металлографии / Панченко Е.В., Скаков Ю.А., Кример Б.И. и др. М.: Металлургия, 1965. - 439 с.

32. Ковба Л.М. Рентгенография в неорганической химии. - М.: Изд-во Московского университета, 1991. - 255 с.

33. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. - Том 1. - Изд-во Недра. - 1966. - 364 с.

34. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов. М.: Машиностроение, 1979. - 376 с.

35. Варнелло В.В. Измерение микротвердости металлов. Москва, 1965. - 395с.

36. Добровольский А.Г., Кошеленко П.И. Абразивная износостойкость материалов. Киев “Тэхника”, 1989г. 120 с.

37. Чекалин Н.А. «Охрана труда в электротехнической промышленности». Методическое пособие. Москва. 1979 г.

38. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». Ю.А. Амелькович, Ю.В. Анищенко, М.В. Гуляев и др. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010 - 236 с.

Размещено на Allbest.ru