Таблица 4.2 - Технико-экономические показатели проекта

Таким образом, в результате произведенной модернизации была получена годовая чистая прибыль 12587408 тыс. грн., был получен экономический эффект в размере 17742,49 грн., экономическая эффективность составляет 12932,43 грн. Срок окупаемости модернизированного оборудования 1,7 года. Данный проект модернизации оборудования является выгодным с экономической точки зрения.

5 ОХРАНА ТРУДА

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при работе стенда

Тщательно рассмотрев технологический процесс работы стенда сушки футеровок и разогрева погружных стаканов, выделим основные опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74):

- подвижные части механизма стенда сушки;

- обрыв гибких шлангов или рассоединение стыков гидравлической системы с рабочей жидкостью, находящейся под давлением;

- напряжение 380В и 220В;

- движущийся по цеху электротранспорт, в данном случае электромостовой кран;

- недостаточная освещенность рабочего места и механизма.

При недостаточной освещённости и плохом качестве освещения состояние зрительных функций человека находится на низком исходном уровне, повышается утомление зрения в процессе выполнения работы, возрастает риск производственного травматизма.

С другой стороны, существует опасность отрицательного влияния на органы зрения слишком большой яркости (блескости) источников света, а также больших перепадов яркости соседних объектов.

Следствием этого является временное нарушение зрительных функций глаза, со всеми вытекающими последствиями, нежелательными как для качества трудовой деятельности, так и для самого человека.

В то же время рациональное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда, обеспечению его безопасности, сохранению высокой работоспособности человека в процессе труда.

Недостаточное освещение работающего механизма может привести к некачественному контролю качества футеровки, что может повлечь в дальнейшем серьёзные последствия при дальнейшей эксплуатации ковша:

- сбой в работе машины непрерывного литья заготовок;

- травматизм рабочих, работающих в цехе.

Движущиеся механизмы стенда сушки, могут стать причиной травмы работников, обслуживающих стенд. Запрещается выполнять ремонт на стенде во время его работы.

Электрооборудование стенда находится под напряжением 220В и 380В.

Электрический ток, походя через организм человека, оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие, вызывая местные и общие электротравмы или смерть.

Подвижные части стенда перемещаются при помощи гидропривода, то есть при помощи давления подаваемого насосной станцией. Не исключена вероятность обрыва гибких шлангов или рассоединения стыков гидравлической системы с рабочей жидкостью, находящейся под давлением, что в свою очередь может привести к травматизму работников, обслуживающих стенд.

В результате проведенного анализа можно сделать вывод, что в процессе работы стенда сушки на человека действуют опасные и вредные факторы, которые могут привести к травматизму, заболеваниям и даже к летальному исходу. Чтобы избежать таких последствий, необходимо разработать мероприятия по охране труда.

5.2 Разработка мероприятий для обеспечения безопасных условий труда

Соблюдение требований эргономики и технической эстетики в организации рабочего места являются неотъемлемой частью проектирования производственного оборудования и организации производственной среды.

При проектировании производственных технологических процессов требования к организации рабочего места оператора регламентируются стандартом системы СЧМ ГОСТ 22269-76, в котором приведены все требования к взаимному расположению пульта управления, средств отображения информации, органов управления, рабочего сидения, вспомогательного и основного оборудования, организационно-технических средств. Соблюдение указанных требований обеспечивает удобную позу человека, необходимое пространство для его размещения, возможность обзора рабочего места и производства за его пределами, возможность размещения документации и (при необходимости) ведения записей.

Органы управления, расположенные на пульте управления стенда имеют четко выполненные надписи, поясняющие назначение каждой из них. Зоны размещения органов управления на пульте соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.032-78. На пульте управления предусмотрена кнопка экстренного выключения стенда, а также автоматически действующая световая сигнализация о подаче напряжения в цепь управления электроприводом.

Расположение рабочего места обеспечивает возможность визуального контроля работы стенда за выполнением операций сушки. Рабочее место оператора оборудовано креслом сиденьем, находится непосредственно перед стендом для качественного визуального наблюдения и соответствует ГОСТу 12.2.032-78 ССТБ. Рекомендуются следующие минимальные размеры помещения для оператора - 2100 мм, ширина дверного проема - 600 мм, площадь - 1700*2000 мм² [6].

Рабочая зона стенда сушки снабжена устройствами местного освещения рабочей зоны в соответствии с требованиями СНиП-11-4-79. Состояние воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений соответствует требованиям ГОСТ 12.1.004-76, ГОСТ 12.1.005-88. Шумовые и вибрационные характеристики стенда сушки соответствую ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.012-78.

Освещенность панели отображения информации не вызывает возникновения бликов на стекле и не действует раздражающе на глаза оператора, что исключает необходимость менять оператору позу при обзоре прибора. Освещение органов управления оператора соответствует нормам естественного освещения СНиП 23.05-95. В данном случае при средней точности выполняемых операций (наименьший размер объекта различения от 0,5 до 1 мм, разряд зрительной работы 4, боковое освещение) коэффициент естественного освещения , освещённость в данном случае равна лк [6].

Таким образом, рабочее место соответствует всем предъявляемым требованиям по охране труда и даёт возможность ограничить воздействие опасных и вредных производственных факторов на человека.

Механические опасности могут возникать у любого объекта, способного причинить человеку травму в результате контакта объекта или его частей с человеком. Риск подвергнуться такому контакту наблюдается при взаимодействии человека с объектом в трудовом процессе и при случайном прохождении человека в пределах действия объекта в опасной зоне оборудования. Чтобы уберечься от таких опасностей, необходимо разработать мероприятия по обеспечению безопасности оборудования и процессов. Мероприятия по безопасности оборудования регламентирует ГОСТ 12.2.003 - 91 ССБТ.

Для соответствия данному ГОСТу, используемое оборудование обеспечивает:

- безопасность для работников и окружающей среды;

- надёжность;

- удобство.

Безопасность процессов регламентирует ГОСТ 12.3-002-91 ССБТ.

Эксплуатации оборудования ответственными службами предприятия, где устанавливается стенд сушки, производится в соответствии с инструкциями по охране труда, технике безопасности и производственной санитарии [7].

К работе и техническому обслуживанию стенда допускается персонал, изучивший:

- инструкцию и правила техники безопасности;

- настоящее руководство по эксплуатации стенда;

- комплект технической документации, входящей в ведомость эксплуатационных документов;

- эксплуатационную документацию на комплектующие изделия (электроаппаратуру, гидравлическую аппаратуру и оборудование);

- эксплуатационную документацию по системам электроуправления, гидравлики;

- прошедшие инструктаж по технике безопасности;

- освоившие безопасные приемы работы;

- прошедший инструктаж по выполнению стропальных работ.

В целях предупреждения несчастных случаев и аварий категорически запрещается:

- начинать работу без подачи хорошо слышимого предупреждающего звукового сигнала;

- начинать и вести работу при наличии каких-либо неисправностей в механизмах, системах гидравлики, электропитания и управления;

- подниматься на работающее оборудование, проводить работы в опасной близости от работающего оборудования;

- допускать протекание смазки и масла из разводок трубопроводов гидравлики и гидроцилиндров;

- производить чистку, уборку или ремонт узлов во время работы;

- загромождать проходы;

- допускать посторонних лиц к работающему оборудованию.

Оборудование содержится в чистоте. На поверхности оборудования не допускается наличие следов протекания масла из систем гидравлики.

Применяемые инструменты и приспособления соответствуют характеру выполняемых работ и находятся в исправном состоянии.

Площадки для обслуживания стенда запрещается загромождать посторонними предметами. Обеспечено хорошее освещение, хороший обзор и свободные подходы к механизмам.

Приямки и колодцы вокруг стенда перекрыты, пол гладкий и нескользкий.

Электрокабельные разводки надежно изолированы и защищены от механических повреждений.

Оборудование надёжно заземлено.

При длительных перерывах в работе или при остановке стенда на ремонт электрооборудование обесточивается, в системе гидравлики отключается давление.

К системе управления стендом предъявляются такие требования безопасности:

- ключ-бирка, установленная на пульте управления - без перевода данного ключа в рабочее положение оператор не может выполнять управление стендом;

- защита цепей питания электрооборудования автоматическими выключателями;

- аварийный останов стенда с помощью кнопки «Аварийный стоп», установленной на пульте управления.

Аварийный останов стенда сушки выполняется в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций при работе стенда, а также для предотвращения аварийных ситуаций, угрожающих безопасности обслуживающего персонала.

При нажатии кнопки «Аварийный стоп» происходит останов всех движущихся частей стенда и отключение насосной станции, система управления блокирует команды оператора.

- включение световой и звуковой сигнализации на пульте управления при возникновении аварийных ситуаций;

- вывод аварийных сообщений на экране панели оператора, установленной на пульте ST1-AS1.

Для обеспечения электробезопасности необходимо разработать соответствующие мероприятия. Анализ статистических данных показывает, что несчастные случаи на производстве от поражения электрическим током, сопровождается временной утратой работоспособности, составляют примерно 1%, а имеющие смертельный исход 40% от их общего количества. При этом до 80% случаев со смертельным исходом - от поражения электрическим током напряжением 127 и 220 В.

Электрооборудование стенда использует напряжение 220В и 380В. Требования электробезопасности, рассмотренные в данном разделе, относятся к напряжениям до 1000 В.

Причины поражения электрическим током разнообразны и многочисленны, но основными из них можно считать:

а) случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

б) прикосновение к нетоковедущим частям электроустановок, случайно оказавшиеся под напряжением вследствие повреждения изоляции или другой неисправности;

в) попадание под напряжение во время проведения ремонтных работ на отключенном электрооборудовании из-за ошибочного его включения;

г) замыкание провода на землю и возникновение шагового напряжения на поверхности земли или основания, на котором находится человек.

Электробезопасность обеспечивается:

a) защитой электроприборов от самовыключения при внезапном восстановлении исчезнувшего напряжения;

b) защитным заземлением, занулением, организацией защитного отключения механических устройств, которые могут случайно оказаться под напряжением;

c) заключением наружной электропроводки в трубы, металлрукава, резиновые шланги и т.д.

Электробезопасность обеспечивается согласно ГОСТ 12.1019 - 79.

Электрические провода имеют цветовую изоляцию (или цветовую изоляционные трубки на концах одноцветных проводов), позволяющую различать назначение проводки и род электрического тока: силовые цепи постоянного и переменного тока - черную, цепи управления переменного тока - красную, цепи управления постоянного тока - синюю, цепи заземления - желто-зеленую.

5.3 Расчет защитного заземления

Одним из основных мероприятий обеспечения безопасности является защитное заземление, состоящее из заземлителей диаметром d=0.05м, длиной l = 2,4 м, расположенных в ряд на расстоянии, а = 2 м друг от друга, соединенных полосой, ширина которой b = 0,04 м. Расчёт произведен для почвы песок, заглубление 0,8м. Схема конструкции заземляющего устройства представлена на рис. 5.1.

Рисунок 5.1 _ Схема конструкции заземляющего устройства

Рассчитаем удельное сопротивление грунта (Ом·м) по формуле:

, (5.1)

где с - ориентировочное удельное сопротивление песка, с=500Ом·м;

ц - климатический коэффициент, который зависит от характера грунта и его влажности во время измерений, ц=2,4 [6].

Определим сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя:

, (5.2)

где с - удельное сопротивление песка;

d - диаметр трубы;

t - вспомогательная переменная, .

; (5.3)

Определим условное количество труб:

(5.4)

где R_н - нормированная величена сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, R_н = 4 Ом, согласно ПУЭ.

По величине n_усл, отношению а/l и графика, определяется коэффициент экранирования труб, который составляет 0,42, [6].

Исходя из соотношения определяется окончательное количество труб с округлением до целого в большую сторону.

(5.5)

принимаем n = 185 шт.

Определим длину соединительной полосы:

(5.6)

Рассчитаем сопротивление растеканию тока полосы:

(5.7)

где Lп - длина полосы;

b - ширина полосы;

h - величена заглубления в грунт конструкции.

Вычислим сопротивление всего заземляющего устройства:

(5.8)

где з_ш - коэффициент экранирования полосы;

R_ш - сопротивление растеканию тока полосы;

n - количество заземляющих труб;

з_т - коэффициент экранирования труб;

R_ез - сопротивление растекания тока труб.

Заземляющее устройство рассчитано верно, так как R_з меньшеR_н 3,84 < 4 Ом. Предложенное заземляющее устройство удовлетворяет нормативным требованиям.

5.4 Пожарная безопасность

Пожарная опасность электрических установок, различных приборов аппаратуры управления и других электронных устройств, составляющих технологическое оборудование, связана с применением горючих материалов: резины, пластмасс, масел и др. источниками воспламенения могут быть электрические искры, дуги, короткие замыкания, перегруженные приводы, перегретые опорные поверхности, неисправная аппаратура. Окислителем, как правило, служит кислород.

Для электронных устройств характерно частое появление источников открытого огня при коротких замыканиях, пробоях и перегрузках, однако мощность и продолжительность действия этих источников воспламенения сравнительно малы, поэтому горение, как правило, не развивается. Возникновение пожара в электронных устройствах возможно, если применяются сгораемые и легковоспламеняющиеся материалы.

Кабельные линии электропитания состоят из горючего изоляционного материала, поэтому являются наиболее пожароопасными элементами в конструкции электроаппаратуры. Электроаппаратура представляет собой сложный комплекс электрических цепей. По пожарной опасности их можно сравнить с обычными электрическими цепями. При прохождении электрического тока по проводникам, радиомеханическим элементам и изделиям выделяется тепло. Если на каком-либо участке электрической схемы количество выделяемого тепла превысит допустимый предел, то происходит его перегрев. При соприкосновении перегретых элементов и изделий с горючими веществами и материалами могут произойти загорание и пожары.

Причинами возникновения загорания в электронной схеме могут быть их небрежное изготовление и нарушение правил монтажа. Наличие оголенных концов монтажных проводов при их случайном сближении приводит к короткому замыканию. Особенно это опасно при монтаже разъемных плат: применяемые разъемы с плавающими контактами при перекосе могут сблизить подводящие проводники и также вызвать короткое замыкание.

В радиоэлектронной аппаратуре применяют изоляционные материалы, которые также являются горючими. Важнейшими органическими и элементоорганическими электроизоляционными материалами служат:

а) естественные и органические смолы;

б) пластмассы на основе смол и эфиров целлюлозы;

в) волокнистые материалы, электроизоляционные пленки;

г) материалы на основе каучука;

д) электроизоляционные жидкости;

е) воскообразные вещества;

ж) лаки, компаунды и различные клеи.

Почти все синтетические смолы и пластмассы на их основе являются горючими материалами. В процессе эксплуатации нарушаются свойства этих изоляторов, что приводит к возникновению пожаров.

Частыми источниками открытого огня являются элементы электронных схем. Например, при возможных повреждениях схем мощность рассеивания резисторов может резко возрасти. При двукратном ее увеличении резисторы типа МЛТ нагреваются до температуры 200-3000С, и начинает дымить. Резисторы и другие радиодетали являются не только источниками воспламенения, но и представляют пожарную безопасность как горючие материалы, поэтому в проектируемой системе установлены источники местной вентиляции.

В процессе эксплуатации ухудшаются диэлектрические свойства изоляции. Это приводит к увеличению вероятности появления пробоев. Причинами пробоев являются нарушения технических условий проектирования (завышение напряжений), колебания температурного и влажностного режимов, перебои в работе систем приточно-вытяжной вентиляции или неправильный выбор параметров охлаждающего воздуха. При повышении температуры воздуха на 1⁰С его влажность понижается примерно на 5%. Воздух влажностью 15-20% высушивает изоляцию проводов. Через 3 - 4 года изоляция проводов растрескивается от пересыхания. Многие электроизоляционные материалы не теплостойки. Нарушение температурного режима может привести к их разложению с выделением пожароопасных побочных продуктов и потерей диэлектрических характеристик.

Почти все крупные пожары возникают на силовых кабельных линиях вследствие нарушения правил их укладки, эксплуатации при повышенной температуре. Кабель должен соответствовать номинальным параметрам сети, условиям окружающей среды, температурному режиму и быть снабжен аппаратами защиты.

В зависимости от взрывной и пожарной опасности веществ и материалов все производства делятся по СНиП-90-81 делятся на шесть категорий. Линия смотки рулонов относится к пятой категории.

В системе предотвращения пожаров большое значение имеет пожарная профилактика. Она предусматривает мероприятия по предупреждению и ликвидации пожаров, включая ограничение сферы распространения огня и обеспечение успешной эвакуации людей из горящих помещений. Вероятность возникновения пожаров в зданиях и сооружениях, а также распространения огня в них зависит от конструкций и материалов, из которых они выполнены, размеров зданий и их планировки. Эффективным мероприятием является разделение здания на противопожарные отсеки противопожарными преградами.

Одним из мероприятий в борьбе с распространением пожаров является устройство противопожарных преград, которые предназначены для ограничения распространения пожара. Противопожарные преграды выполняются в виде противопожарных стен, противопожарных зон, разрывов, несгораемых перекрытий. Пожарная защита обеспечивается:

а) в результате применения негорючих и трудногорючих веществ и материалов вместо пожароопасных;

б) ограничения количества горючих веществ и их размещения;

в) изоляции горючей среды; предотвращение распространения пожара за пределы очага; использования систем противодымной защиты;

г) средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре;

д) организации пожарной охраны объекта.

На территории промышленного предприятия (ремонтного депо) должны устанавливаться специальные пожарные щиты с набором огнетушителей, ящиков с песком, листов асбеста, набором пожарных инструкций. Противопожарные средства и огнетушители должны размещаться на хорошо просматриваемых и легкодоступных местах. Помещения, оборудованные автоматическими установками пожаротушения, обеспечиваются первичными средствами пожаротушения из расчета половины необходимого количества. Согласно СНиП эвакуационные пути должны обеспечивать эвакуацию через эвакуационные выходы всех людей, находящихся в помещениях зданий и сооружений, в течение предусмотренного времени эвакуации. Минимальная ширина участков пути эвакуации устанавливаются в зависимости от назначения здания, но не менее 1 м.

Таким образом, был произведен анализ опасных и вредных факторов, разработаны мероприятия для обеспечения безопасных и комфортных условий труда, а в частности мероприятия по организации рабочего места, по обеспечению безопасности оборудования и процессов, по безопасности системы управления и электробезопасности, рассчитана система защитного заземления.