Реконструкция участка по выпуску формовых резиновых технических изделий

d = 450 мм - диаметр плунжера пресса.

МН

В приближенных расчетах эффективное усилие Р э (МН), которое действует на смесь, рассчитывается по формуле (2.5):

, (2.5)

где з = 0,85 - 0,9 - условный КПД пресса.

МН

Необходимое для формования одного изделия усилие прессования находим по формуле (2.6):

, (2.6)

где Р_УД - давление в полости формы на смесь, МПа (с учетом резиновой смеси Р_УД = 8 МПа)

S_ДЕТ - площадь проекции детали на плиту, м²

S_ВЫП - площадь проекции выпрессовок на плиту, м²

, (2.7)

где R, r - наружный и внутренний радиус кольца 120-150-360, м.

м²

, (2.8)

где R', r' - наружный и внутренний радиус выпрессовки кольца 120-150-360, м.

, м²

МН

Рабочее давление гидравлики рассчитывается по формуле 2.9:

, (2.9)

\где S_ПЛ - площадь плунжера, м².

2.8.2 Расчет цилиндра пресса

Цилиндры пресса рассчитывают как толстостенные сосуды. /25/

Напряжения у₁ для всех точек растягивающие и с увеличением расстояния от центра цилиндра уменьшаются. Наибольшее значение они имеют на внутренней поверхности цилиндра и наименьшее на наружной поверхности, т.е.

(2.10)

, (2.11)

где у₁- напряжения в материале цилиндра, МПа;

R, r - наружный и внутренний радиус цилиндра, м;

Р_В - внутренне давление, МПа.

МПа

МПа

Напряжения у_х для всех точек сжимающее. На наружной поверхности они равны нулю, а на внутренней - внутреннему давлению Р_В.

2.8.3 Расчет пресс-формы на смятие

При расчете пресс-формы на прочность рассчитывают допустимое усилие на смятие F_СМ по наименьшей из площадей разъемов S_c^min : /21/

(2.12)

где [ф]_CM - допустимое напряжение смятия металла (для сырых плит 70 МПа, для термообработанных 120-150 МПа) /21/.

2.8.4 Расчет усадки и исполнительных размеров формообразующих деталей.

Для описания различия между размерами формующей полости и готового изделия, измеренными при температуре окружающей среды, используют термин «усадка». Усадка происходит из-за различия между коэффициентами теплового объемного расширения стали и резины. Изделие всегда оказывается меньше, чем формующая полость, где оно вулканизовалось. Различие между размерами готового изделия и полости, измеренное при комнатной температуре и выраженное в процентах, называется степенью усадки. Когда требуется высокая точность размеров, то факторы, влияющие на усадку, должны определяться для каждой из смесей. Это можно сделать, вулканизуя стандартный образец при температурах, используемых в производстве. Поскольку размеры изделий часто должны находиться в жестких пределах, степень усадки важно знать, чтобы учитывать ее при конструировании формы. Усадка резины при охлаждении значительно затрудняет производство изделий заданных размеров /26/.

Резиновая смесь, заполняющая формующую полость во время вулканизации полностью, при охлаждении до комнатной температуры сжимается сильнее, чем форма, поскольку обладает значительно более высоким коэффициентом расширения, чем материал пресс-формы. С ростом разницы между коэффициентом расширения резиновой смеси и материала пресс-формы, а также между температурой вулканизации и температурой внутри помещения степень усадки увеличивается. Проблемы при расчете степени усадки в основном возникают из-за того, что коэффициент расширения вулканизатов зависит от состава смеси. Несмотря на это степень усадки может быть приблизительно определена и без изготовления прототипов /9/.

Различают пять видов усадки:

а) линейная;

б) объемная;

в) температурная;

г) химическая (вулканизационная);

д) деформационная.

Линейная усадка, определяется по формуле (2.13), относится к методу определения величины усадки в зависимости от направления.

(2.13)

где L_ф - линейный размер формы;

L_изд - линейный размер изделия.

Объемная усадка определяется по формуле (2.14)

(2.14)

Где V_ф.гн - объем формующего гнезда;

V_изд - объем изделия.

Полная усадка является суммой температурной, вулканизационной и деформационной, и определяется по формуле (2.15):

Y_П=Y_T + Y_B +Y_деф (2.15)

Определим температурную усадку по формуле (2.16):

(2.16)

где ДT- разность между температурой вулканизации и температурой в помещении;

ДА - разность между коэффициентами расширения резиновой смеси и материала пресс-формы;

К- объемный процент резиновой смеси.

ДТ = Т₁-Т₂, (2.17)

где T₁ - температура вулканизации 151 °С;

Т₂ -- температура в помещении 20 °С.

ДА = а_р - а_м , (2.18)

где а_р - коэффициент расширения резиновой смеси;

а_м - коэффициент расширения материала пресс-формы а_м=0.11?10^-4.

Определим а_р для резиновой смеси марки 7-ИРП-1068-24-1 по правилу аддитивности (2.19) /27/:

(2.19)

где а_к - к оэффициент линейного расширения каучука;

а_i - коэффициент линейного расширения компонентов;

Н_к - объемная доля каучука;

Н_i - объемная доля компонентов.

а_р = 2.3?10^-4(0,4574 + 0,1541 + 0,0062 + 0,0027 + 0,0095 + 0,0097 + 0,0062 + 0,0013 + 0,0018 + 0,0118)-0.1-10^-4 (0.0921 +0,1226+0.1246) =1,55?10^-4.

Таким образом температурная усадка равна:

Y_T = (151-20) ? (1,55-0,11) ? 10 ⁴ ? 100 = 1,9584

Вулканизационная усадка связана с увеличением плотности (удельного объема) вулканизата с плотностью резиновой смеси зависимостью (2.20):

(2.20)

Деформационная усадка рассчитывается по формуле (2.21):

(2.21)

Деформационная усадка незначительна, поэтому ее можно не учитывать.

Поскольку Y, Y_T и Y_B непосредственно замеряются или рассчитываются, то

можно найти характеристическую величину . По данным Лепетова, величины Y, Y_T и Y_B могут иметь различные значения в зависимости от резины, конфигурации образцов (цилиндры, бруски, кольца, пластины, рамки), и размера образцов (5-50мм). Пределы значений этих коэффициентов приведены в таблице 2.8.4.

Таблица 2.8.4 Пределы значений коэффициентов Y, Y_T и Y_B

Y	YT	YB	Y деф
0,90-2,78	1,64-2,49	0,14-2,02	0,06-2,9	0,03-2,32

Таким образом, полная усадка приблизительно равна 2%.

Определяем размеры гнезда пресс-формы для деталей:

(2.22)

Высота с учетом усадки принимается номинальная т.к. усадка по высоте, как правило компенсируется толщиной выпрессовки.

Рассчитанные размеры применяем на чертежах.

Корректировка усадки при необходимости проверяется на опытном образце пресс-формы.

формовой прессование заготовка резиновый

2.9 Контроль качества и метрологическое обеспечение производства

Главной задачей стандартизации является создание системы нормативно-технической документации, определяющей прогрессивные требования к продукции, а также контроль над правильностью использования этой документации.

Стандарты бывают: а) общетехнологические, включающие в себя обозначение, номенклатуру, требования или нормы, методы; б) организационно - методические (основные положения, порядок, построение).

Стандартизация включает в себя:

стандарты на сырье, полуфабрикаты, готовую продукцию;

стандарты на испытание сырья, готовую продукцию;

стандарты на приборы, готовую продукцию;

стандарты правил эксплуатации и реализации;

стандарты ассортимента.

Стандарты на продукцию подразделяются на следующие виды:

параметры или размеры;

ассортимент;

марки;

конструкции;

- методы испытаний;

- маркировка, упаковка, транспортировка, хранение, эксплуатация, общие технологические условия.

Задачами стандартизации являются:

установление требований к качеству готовой продукции на основе комплексной стандартизации качественных характеристик данной продукции, а также сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий, необходимых для её изготовления с высокими показателями качества и эффективности эксплуатации;

определение единой системы показателей качества продукции, методов и средств контроля и испытаний, а также необходимого условия надежности в зависимости от назначения изделий и условий их эксплуатации.

В стандартах на продукцию устанавливают требования к группам однородной продукции и, в остальных случаях, требования к контрольной продукции.

Основными целями стандартизации являются:

ускорение технического прогресса, повышение эффективности общественного производства и производительности труда;

улучшение качества продукции и обеспечение его оптимального уровня, обеспечение увязки требований к продукции с потребностями обороны страны;

совершенствование организации управления производством;

рациональное использование производственных отходов и экономия материальных и трудовых ресурсов;

обеспечение условий для широкого развития товаров высшего качества, отвечающих требованиям мирового рынка.

Работы по контролю над внедрением и соблюдением стандартов ведутся на основе планов работ центрального статистического управления, которые предусматривают:

проведение контроля над внедрением и соблюдением стандартов и ТУ;

контроль за используемыми на комбинате стандартами и ТУ;

рассмотрение и согласование проектов дополнений к стандартам;

контроль над применением стандартизированных изделий, материалов, сырья и полуфабрикатов, используемых при изготовлении изделий.

Качество - это определенный характер конкурентоспособности товара. Экономическое благополучие предприятий различной формы собственности во многом определяются именно высоким качеством выпускаемой продукции. Совершенствование качества - процесс постоянный. Качеством должна управлять хорошо организованная система, стратегией которой является распространение управления качеством на все структуры производства, управление которой является распространение управления качеством на все структуры производства, а тактикой - сочетание новой прогрессивной технологии с профессиональной подготовкой персонала.

Общеизвестно, что качество продукции и качество производства стали основными факторами, определяющими конкурентоспособность предприятия не только на мировом рынке, но и на рынке СНГ.

Понятие «оценка качества» - предполагает наличие методов и средств, с помощью которых потребитель может убедиться, является ли качество адекватным тем или иным требованиям. Обеспечение же качества - это процесс формирования приемлемого уровня качества наиболее экономичным образом.

В свою очередь. Контроль качества - это действия, обеспечивающие измерения характеристик изделий и оценку их соответствия установленным: требованиям, то есть выпуск продукции высокого качества в соответствии с ГОСТ или ТУ.

Качество, обеспечение качества и контроль качества - взаимосвязанные понятия, на которых строятся механизмы сертификации и систем качества.

Сертификация продукции - это деятельность по подтверждению соответствия продукции установленным ГОСТ или ТУ.

В будущем должно быть проведено множество усовершенствований в области сертификации и систем качества.

Получит дальнейшее развитие система сертификации ЕС. Сертификация, как средство подтверждения безопасности и экономичности продукции, получит дальнейшее развитие и распространение в рамках Европейского сообщества. Это требует повышения уровня сотрудничества и взаимопонимания между странами ЕС по проблемам сертификации.

В процессе производства формовых РТИ могут возникать по различным причинам некоторые виды брака изделий, а также образовываться отходы резиновых смесей. Все эти отходы подлежат утилизации и дальнейшей переработке. /23/

Важнейшей составной частью управления качеством продукции является метрологическое обеспечение, которое в условиях производства охватывает инженерную подготовку производства, контроль над точностью изготовления продукции, правильностью работы оборудования и точностью работы приборов.

В табл. 2.9.1 приведены основные дефекты формовых изделий и меры их устранения /1/.

Таблица 2.9.1 Дефекты формовых изделий и меры их устранения

Дефект	Причина возникновения	Способ устранения
Недопрессовка	Снижение давления Несоответствие размера заготовки	Соблюдать установленные параметры Выдерживать размер заготовки
Нарушение профиля изделия	Применение дефектной формы. Брак формы вызван применением ключей при разъеме формы после вулканизации в ней изделия	Изъять форму из употребления
Надрывы	Небрежное извлечение детали из формы	Соблюдать правила извлечения деталей из формы
Несоответствие изделия заданному размеру	Износ пресс-формы. Неправильная сборка частей пресс-формы	Заменить пресс-форму. Проверить части формы по инвентарным номерам
Отслоение от арматуры	Недостаточная обработка арматуры перед вулканизацией. Подвулканизованная смесь	Тщательно обезжирить и очистить арматуру. Соблюдать режим обработки смеси
Смещение контуров изделия	Разработка гнезда пресс-формы в результате длительного ее использования Неправильная сборка частей пресс-формы	Систематически проверять и отбраковывать негодные формы Проверить части пресс-формы по инвентарным номерам
Пузыри, губка	Неправильное размещение заготовки в форме Быстрая подпрессовка Попадание воздуха в пресс-форму Большое содержание влаги в заготовке	Аккуратно закладывать заготовку в форму Соблюдать правила и режим подпрессовки Быстро раскрывать пресс-форму после извлечения ее из пресса Просушить влажную заго-
Дефект	Причина возникновения	Способ устранения
		товку перед закладкой в пресс-форму
Отпечаток от грязной формы	Несвоевременная чистка пресс-формы	Систематически чистить пресс-формы. Протирать гнезда пресс-формы после каждого цикла вулканизации
Вмятины	Произвольное сокращение режима вулканизации	Строго соблюдать режим вулканизации и подпрессовки
Трещины (расслоение)	Загрязненная заготовка	Не допускать загрязнения с поверхности заготовки
Пористость	Содержание в резине летучих веществ	Соблюдать режим подпрессовки детали перед вулканизацией
Недовулканизация	Падение давления пара и изменение температуры плит пресса	Изменить время вулканизации по указанию мастера
Шероховатая поверхность	Высокая температура плит	Отрегулировать температуру плит пресса

Основными задачами метрологического обеспечения производства являются:

обеспечение единства и требуемой точности измерения;

установление номенклатуры измеряемых параметров и оптимальных норм точности измерения;

разработка и внедрение методов и средств измерения;

внедрение госстандартов и другой научно-технической документации, регламентирующей вопросы метрологического обеспечения;

разработка и внедрение отраслевых стандартов на предприятии, регламентирующих нормы, правила и положения метрологического обеспечения разработки, производства;

поддержание средств измерений в постоянной готовности;

проведение проверок средств измерений и метрологической аттестации нестандартизированных средств измерений, применяемых на практике;

организация учета, хранения и ремонта средств измерений;

контроль правильности применения методов и средств измерений;

анализ состояния изменений.

Метрологическое обеспечение технологического процесса производства формовых РТИ приведено в таблице 2.9.2.

Важная роль в комплексной системе управления качеством отводится отделу технического контроля (ОТК).

Основная задача ОТК - проверка качества готовой продукции, соответствия её требованиям ГОСТ (ТУ).

Выполнение этой операции обеспечивается контролерами ОТК непосредственно на участке выпуска продукции.

Таблица 2.9.2

Ведомость контрольных операций технологических параметров

Основные технологические операции и оборудование	Контролируемые параметры, номинальные значения и допускаемые отклонения	Средства измерений	Периодичность контроля	Контролирующее подразделение
		наименование	диапазон измерений, класс точности
Изготовление заготовок на червячной машине	температура в зонах червяка температура охлаждающей воды давление холодной воды частота вращения червяка	термопара ТП2388 биметаллический термометр WIKA 16S манометр МО1Ш-100 тахометр ИП-114	-40..600 ?С кл. т. 1 0..100 ?С кл. т. 1,5 0-1,6 МПа кл. т. 2,5 0..4000 кл. т. 1	1 раз в 3 мес. 1 раз в 3 мес. 1 раз в 3 мес. 1 раз в 6 мес.	КИПиА КИПиА КИПиА КИПиА
Формование и вулканизация изделий в вулканизационном прессе	температура вулканизации продолжительность вулканизации	Биметаллический термометр WIKA 16S Реле времени 2РВМ	-40..600 ?С кл. т. 1 30с -18ч кл. т. 2,5	1 раз в 3 мес. 1 раз в 3 мес.	КИПиА КИПиА

3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Развитие химической технологии потребовало создание гораздо более современных систем управления производством. Эти новые системы получили название автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

При использовании таких систем улучшается качество выпускаемой продукции, уменьшаются энергозатраты, кроме того повышается производительность труда, дальше сокращается численность обслуживающего персонала, улучшаются условия труда и обеспечивается его безопасность.

Рассматриваемый в данном дипломном проекте процесс формовых РТИ для нужд одного предприятия нельзя отнести к процессу, по которому вопросы автоматизации решены полностью. Сам по себе данный процесс очень плохо поддается автоматизации из-за большого количества разнообразных операций, связанных с широким ассортиментом выпускаемой продукции. И хотя на рассматриваемом участке ассортимент выпускаемых изделий достаточно узкий, автоматизация процессов не представляется целесообразной ввиду небольшого объема производства.

3.1 Краткое описание технологического процесса

Сущность технологического процесса по выпуску формовых РТИ заключается в изготовлении компрессионным методом уплотнительных изделий (манжет, колец, прокладок и пр.)

Резиновая смесь поступает на червячную машину МЧХ-63, по выводе из которой происходит формование и нарезка заготовок для деталей. Затем заготовки укладываются в пресс-формы и устанавливаются на вулканизационный пресс 250-600 Э2, где происходит формование и вулканизация готового изделия. Далее пресс-форма поступает на перезарядку на перезарядчике. После готовое изделие попадает на станок для удаления выпрессовок.

3.2 Обоснование и выбор параметров подлежащих контролю и регулированию

Для получения качественных изделий и низкого процента брака необходимо контролировать основные технологические параметры процесса.

Все основные входные и выходные параметры и показатели процесса должны измеряться, чтобы оператор мог своевременно устранить отклонения от нормы.

Технологический процесс производства формовых РТИ компрессионным способом включает следующие операции, где должны измеряться параметры /23/:

температура в зонах червячной машины;

частота вращения червяка;

давление и температура холодной воды;

температура головки червячной машины;

время вулканизации;

температура вулканизации.

3.3 Выбор измерительного комплекса

Выбор датчика и вторичного прибора должен основываться на ряде требований:

условия работы;

простота,

современность средств контроля.

Измеренная температура равна 100°С.

Основная погрешность - абсолютная.

Д=±2,0 °С. Быстродействие-20секунд.

Известно, что температуру можно измерить с помощью термоэлектрического термометра с вторичным прибором. Термопара из неблагородных металлов оценивается погрешностью Д= ±0,2 мВ.

Тогда относительная погрешность измерения заданной температуры для наиболее чувствительной термопары типа ХК при Е/180/=12,928мВ составит:

Д = ±Д * 100/Е=± 0,2 * 100/12.928=±1.%

Сравним с относительной погрешностью:

Д = ± 1,5 * 180/100 = ±2.7%

То есть термопара типа ХК пригодна для решения поставленной задачи.

В качестве вторичных приборов в комплекте с термопарой типа ХК используются термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом типа ТХКУ 205 и 12 - разрядный АЦП преобразует сигнал в код. Погрешность АЦП равна половине младшего разряда 250 °С / 4000 / 2 = 0,03.

Класс точности термопреобразователей - 0,25; 0,5; 1,0; 1,5%. Выбираем 0,25, то есть д = ± 0,25 /28/.

Приведенная погрешность:

Выбираем Т_мах=250°С, тогда

 °С

Сумма погрешностей составит

°С

3.4 Выбор технических средств автоматизации

Таблица 3.1 Выбор технических средств автоматизации

Позиция по схеме	Параметр	Тип прибора	Предел измерения	Техническая характеристика	Количество
1-а 2-а 3-а 4-а 5	Т	Термопара ТП2388	-40..600 ?С	Класс точности 1	5
1-б 2-б 3-б 4-б	Т	Преобразова-тель I/P	-	Вх.: 4-20 мА Вых.: 20-100 кПа	4
1-в 2-в 3-в 4-в	Т	Клапан регулирующий ARCO	-	DN25 PN 0,4 МПа	4
6 7 9 11	Т	Биметаллический термометр WIKA 16S	0..100 ?С	Класс точности 1,5	4
8 10 12 14 16 17	Р	Манометр МО1Ш-100	0-1,6 МПа	Класс точности 2,5	6
13-а	S	Тахометр ИП-114	0..4000	Класс точности 1	1
15	T	Биметаллический термометр WIKA 16S	0..100 ?С	Класс точности 1,5	1
18	К	Реле времени 2РВМ	30с - 18 ч	Класс точности 1	1

Выбор для большинства приборов класса точности 1 обусловлен высокой допускаемой основной приведенной погрешностью, которая составляет 1%. Это связано с характером проведения технологического процесса. Так как при более впроцесса от нормальных, что приведет, в свою очередь, к возникновению брака продукции. Класс точности приборов 1 обеспечивает проведение процесса в нормальных условиях /29/.

3.5 Описание работы функциональной схемы автоматизации

Функциональная схема автоматизации представлена на плакате №4 графической части дипломного проекта.

Функции контроля и регулирования процесса производства формовых РТИ выполняются резервными вычислительными мощностями контроллера Simatic C7, задействованного на основных технологических процессах.

Температура червяка контролируется в четырех зонах и регулируется расходом охлаждающей воды (контура 1 - 4 соответственно). Сигнал от датчиков температуры поз. ТЕ 1-а, ТЕ 2-а, ТЕ 3-а, ТЕ 4-а поступают на модуль ввода сигналов от термопар контроллера. Контроллер, в зависимости от значений уставок, выдаёт управляющий сигнал, который с модуля аналогового вывода поступает на регулирующие клапана поз. TV 1-в, TV 2-в, TV 3-в через электропневматические преобразователи поз. TY 1-б, TY 2-б, TY 3-б, TY 4-б, установленные по месту.

Также контролируется температура головки червячной машины с помощью датчика температуры поз. ТI 5.

Температура и давление охлаждающей воды в контурах охлаждения измеряется по месту биметаллическими термометрами и манометрами поз. TI 5, PI 6, TI 7, PI 8, TI 9, PI 10, TI 11, PI 12 соответственно.

Частота вращения червяка измеряется по месту тахометром типа ИП-114. Температура плит вулканизационного пресса (температура вулканизации) измеряется по месту биметаллическим термометром поз. 15.

Включение, выключение гидравлического пресса осуществляется кнопками на щите управления поз. HS 15-a, HS 15-б, сигнал от которых поступает на модуль дискретных входов контроллера. В зависимости от типа команды с модуля дискретного вывода контроллера через реле поступает управляющий сигнал на электромагнитные клапана гидравлического распределительного устройства.

Работы пресса сигнализируется на щите управления сигнальной лампой HL-1, сигнал на которые поступает с модуля дискретного вывода контроллера.

Выход параметров процесса за аварийные пределы сигнализируется сигнальной лампой HL-2 и звонком громкого боя, сигнал на которые выдается с модуля дискретного вывода контроллера.

Время вулканизации устанавливается с помощью реле времени КН 18, которое после достижения определенной границы выдает сигнал управления и плиты пресса размыкаются.

4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Мероприятия по охране труда

4.1.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов, пожаро- и взрывоопасности реконструированного объекта.

В данном дипломном проекте производится разработка технологии производства формовых РТИ компрессионным способом.

Технологический процесс изготовления резиновых смесей связан с применением основного технологического оборудования - вальцов, червячной машины и вулканизационного пресса.

Вальцы относятся к оборудованию с повышенной опасностью для обслуживающего персонала, так как при нарушении правил техники безопасности возможны механические травмы, ожоги, поражения электрическим током. Вальцы имеют движущиеся части в своей конструкции (вращающиеся навстречу друг другу валки), что может привести к тяжелым травмам, так как возможно попадание рук вальцовщика зазор между валками.

При соприкосновении с нагретой поверхностью валков (температура составляет порядка 60-85°С) возникает опасность получения ожогов /2/.

При работе на червячной машине опасными операциями является чистка нижнего затвора и загрузочного отверстия, загрузка ингредиентов в машину.

Работа на гидравлическом прессе сопряжена с опасностями ожога рук в районе плит пресса. Рабочая температура может достигать 200 ?С. Существует опасность попадания рук в рабочую зону пресса.

Вулканизационный пресс обогревается с помощью электрического тока, что обуславливает необходимость соблюдения мер электробезопасности. При соприкосновении с токоведущими частями незащищенного оборудования, находящегося под напряжением, происходит поражение электрическим током, которое сопровождается в некоторых случаях потерей сознания, остановкой дыхания и ожогами тела /23/.

Для привода червячной машины, вальцов, пресса устанавливают электродвигатели напряжением 380 В.

Работающее основное оборудование является источником шума, создаваемого двигателями, механизмами отдельных листов. Воздействие шума приводит к переутомлению, снижению трудоспособности, способствует возникновению производственных травм.

При производстве РТИ имеют место появление сыпучих ингредиентов, что приводит к образованию производственной пыли органического и неорганического происхождения. Наличие производственной пыли ухудшает условия труда рабочих, что может привести к отравлениям и профессиональным заболеваниям.

Характеристика вредных веществ по токсичности, пожароопасности и по характеру воздействия на организм человека приведена в табл. 4.1 /30,31/ .

Таблица 4.1 Характеристика вредных веществ и выделений

Наименование вредных веществ и выделений	Характеристика по токсичности	Характеристика по пожароопасности	Характер действия на организм человека
	ПДКР.З. мг/м3	Класс опасности
			ТВЕ, ?С	ТСАМ ?С	НПВ ?С	ВПВ ?С
1. Оксид Zn	5,0	3	49	435	49	-	Вызывает быстро проходящее лихорадочное заболевание
2. Стеариновая к-та	300	4	196	290	-	-	Вызывает экземы.
3. Углерод техническ.	4,0	3	-	-	60	200	Вызывает раздражение органов дыхания, при длительном воздействии вызывает загрязнение кожи
4. Масло ПМ	5	31	150	-	-	-	Раздражает кожу при контакте. Аэрозоль масел вызывает заболевание верхних дыхательных путей

Некоторые ингредиенты резиновых смесей обладают высокими диэлектрическими свойствами и в процессах транспортировки и переработки электризуются. Заряды статического электричества могут привести к браку продукции, представляют собой серьезную пожарную опасность. По пожаро- и взрывоопасности помещения по изготовлению РТИ относятся к категории «В1» по НПБ 5-2005/32/.

Отнесение к данной категории объясняется наличием пожароопасных веществ и материалов, способных при взаимодействии с кислородом воздуха только гореть.

По ПУЭ помещение производства резиновых смесей относится к классу П-IIа /33/.

Зона, в помещении, в которой содержатся твердые горючие вещества, не способные переходить во взвешенное состояние.

По молниезащите согласно РД 34.21.122-87 производственное помещение относится к категории III, поскольку по ПУЭ оно отнесено к классу П- IIа /34/.

Категория работы на участке по энергозатратам относится к категории IIб в соответствии с СанПиН №9-80-98 /35/.

Рекомендуемые параметры микроклимата приведены в табл. 4.2 согласно ГОСТ 12.1.005-88/36/.

Таблица 4.2

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата летом

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

4.1.2 Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности технологических процессов.

С целью исключения производственного травматизма предусматривается рациональная планировка участка. Основные проходы по общему фронту обслуживания аппаратов и оборудования составляет не менее 1,5 м. Центральные и основные проходы выполняются прямолинейными и свободными от оборудования.

Все проходы ограждаются. Высота ограждения 1 м.

С целью исключения поражения электрическим током предусмотрено защитное заземление, изоляция токоведущих частей оборудования, оградительные устройства.

Ниже приведен расчет заземляющего устройства.

Р = 200 Ом;

длина стальных труб l =3.0 м;

d = 0.005м;

ширина стальной полосы в=0,004м.

Сопротивление растеканию тока определяет по формуле:

 (4.1)

где: S_p-расчетное удельное сопротивление грунта, Ом·м.

где: S - удельное сопротивление грунта, Ом·м;

Y - коэффициент азонности;

1 - длина заземления, м;

d - диаметр заземления, м.

Необходимое число заземлений рассчитывается по формуле:

, (4.2)

где: R_доп - допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Длину соединительной полосы определяют по формуле:

(4.3)

где: а- расстояние между вертикальными электродами, м (принимаем не менее длины заземлителя).

Сопротивление R_h, Ом соединительной полосы

(4.4)

где: b - ширина соединительной полосы, м;

t-глубина заложения полосы от поверхности земли до середины полосы, м.

Общее сопротивление заземляющего устройства R_ob, Ом определяем по формуле

(4.5)

где: Z_t - коэффициент использования вертикальных заземлителей (0.7);

Z_h - коэффициент использования соединительной полосы (0, 5).

h = 7, 13 / 4=1, 78 (принимаем 2 заземлителя);

Получаем ,что общее сопротивление контура защитного заземления удовлетворяет требованию R_ob < R_доп< 4 Ом и 1,42 < R_доп < 4 Ом.

Рациональная компоновка оборудования способствует уменьшению шума от оборудования, оборудование имеет звукопоглощающие кожухи.

Для защиты зданий и сооружений от ударов молнии предусмотрены молниеотводы.

На оборудовании устанавливают блокировочные устройства для защиты обслуживающего персонала от травм.

Технологические процессы в резиновой промышленности связаны с применением механического оборудования, которое вызывает шум и вибрацию, оказывающие вредное воздействие на работающий персонал.

Для уменьшения шума применяют звукоизоляцию и звукопоглощение. Для защиты персонала от шума используют специальные кожухи, устанавливаемые на агрегатах.

Виброизоляция представляет собой упругие элементы, размещенные между вибрирующей машиной и её основанием. Амортизаторы вибрации изготавливают из стальных пружин или резиновых прокладок.

Для защиты от молнии согласно РД 34.2.122-87 устанавливают молниеотвод /34/.

4.1.3 Инженерные решения по обеспечению санитарно гигиенических условий трупа

4.1.3.1 Освещение

При производстве формовых РТИ применяется совмещенная система освещения. Естественное освещение обеспечивается за счет устройства оконных проемов. Искусственное освещение - комбинированное. Производственное помещение освещается однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности. К общему освещению добавляется местное освещение рабочих мест светильниками, находящимися у агрегатов. Общее освещение в системе выполнено газоразрядными лампами разряда KEO 0,9 %. Требуемая освещенность комбинированным освещением 300 лк. СНБ 2.04.05-98 /37/.

Предусмотрено аварийное освещение. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей производственных помещений составляет 5 % освещенности при системе общего освещения и не менее 2 лк внутри здания.

Освещенность на территории предприятия, требующая обслуживания при аварийном режиме составляет не менее 1 лк.

Предусмотрено эвакуационное освещение, которое обеспечивает наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) и на ступеньках лестниц. В помещениях - 0,5 лк, на открытых территориях - 0,2 лк. Светильники аварийного освещения имеют независимый источник питания.

4.1.3.2 Отопление

Для обеспечения требуемой температуры на участке предусмотрена воздушная система отопления, совмещенная с приточной вентиляцией. Выбор основан на том, что производственные помещения по НПБ 5-2005 относятся к категории «В1» /32/.

Предусматривается, также, дежурное отопление для обеспечения температуры воздуха в нерабочее зимнее время не менее +5 °С. У входных дверей предусмотрены воздушные завесы.

4.1.3.3 Вентиляция

Для обеспечения необходимой чистоты воздуха рабочей зоны согласно
СНБ 4.02.01-03 /38/ предусматривается комбинированная система вентиляции, т.е. одновременная работа общеобменной приточно-вытяжной и местной вентиляции.

Кроме того, в помещении предусмотрена естественная вентиляция (аэрация).

Местную вентиляцию (индивидуально у каждого рабочего места) применяем для улавливания вредных веществ.

В случае аварийных ситуаций предусмотрена аварийная вытяжная вентиляция.

Компенсация удаляемого воздуха предусмотрена специальной установкой. В летний период приточный воздух подвергается обработке в секции орошения

4.1.3.4 Водоснабжение

Вода на производстве расходуется на технологические, хозяйственно- питьевые и противопожарные нужды. Существует две системы водоснабжения:

а) на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды осуществляется из городских водопроводных сетей;

б) на технологические нужды - из естественных природных источников.

На производстве по производству формовых РТИ существуют хозяйственно-бытовые сточные воды, сточные воды от технологического процесса и ливневые стоки.

Соответственно существуют производственно - фекальная и ливневая сети канализации. Производственно - фекальная канализация направляется в городской коллектор и далее на городские канализационные очистные сооружения для полной биологической очистки. Дождевые сточные воды относятся к условно чистым и сбрасываются в естественный водоем /39/.

4.1.3.5 Индивидуальная защита и личная гигиена

Средства защиты выдают для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих людей опасных и вредных производственных факторов.

Для защиты глаз при проведении работ с сыпучими и пылящими ингредиентами рабочие получают очки. Согласно требованием стандарта, очки изготавливают двух типов: 030- очки защитные открытые и 033 - очки защитные открытые /40/.

Для защиты головы от механического травмирования применяют текстолитовые каски.

Рабочим на производстве выдается спецодежда и спецобувь. Для защиты рук от ожогов рабочие обеспечиваются хлопчатобумажными перчатками.

Производственные участки обеспечены аптечками с набором необходимых медикаментов. Все работающие обязательно проходят ежегодные медосмотры.

Рабочим бесплатно выдается молоко, которое является ценным пищевым продуктом, способствующим повышению сопротивляемости организма.

4.1.4 Бытовые здания и помещения промышленных предприятий

К вспомогательным помещениям относятся бытовое, административные и учетные помещения.

Для оздоровления условий труда на предприятии оборудован комплекс санитарно-бытовых помещений: гардеробных, душевых, умывальных, помещений для сушки и обеспыливания одежды, комнат для личной гигиены, курительных, санузлов.

4.1.5 Технические решения обеспечивающие взрыво- и пожаробезопасносгь объекта.

Производство формовых РТИ является пожароопасным. Так как производство по пожароопасности согласно ПУЭ относится к классу П-IIa, то здание будет выполнено из материала I степени. Предел огнестойкости основных строительных конструкций составляет 2,5. Максимальное расстояние до эвакуационного выхода не должно превышать 60 м. в соответствии с требованием СНБ 2.02.01-98 /41/.

Т.к. по взрывопожарной и пожарной опасности участок относится к категории «В1», то степень огнестойкости здания будет II. Пределы огнестойкости несущих элементов здания составляют 2 часа, самонесущих стен - 1,25часа, междуэтажных перекрытий - 1 час /41/.

Наружное пожаротушение осуществляется из водопроводных гидрантов, смонтированных на кольцевой противопожарной водопроводной сети.

Для внутреннего тушения используют пожарные краны, расположенные на расстоянии 50 метров друг от друга. В качестве первичных средств пожаротушения используются углекислотные огнетушители ОУ-5, ОУ-8. Существуют стенды с ящиком песка и лопатой.

В случае пожара для эвакуации не предусмотрены дополнительные выходы с участка, однако существуют два выхода из цеха. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего выхода составляет 100 метров.

Передача сообщений о пожаре осуществляется электро-пожарной сигнализацией. В цехе установлены телефоны, которые напрямую связаны с диспетчерским пунктом пожарной охраны.

4.2. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности

4.2.1. Анализ потенциально опасных источников возникновения ЧС

Участок по производству формовых РТИ находится на территории Мозырского НПЗ, которое является взрывоопасным производством. С северной стороны находится ТЭЦ на расстоянии 300 м. На расстоянии 3 км. От НПЗ находится завод этанол. Промышленная зона с юга и юга-востока окружена лесным массивом. Рельеф местности равнинный, транспортные коммуникации не перегружены. К предприятию обеспечен доступ по всему периметру любым транспортом. В случае возникновения аварии на смежных территориях с НПЗ характер разрушений не повлияет на безопасность строений, однако есть вероятность химического загрязнения территории.

Решение проблем предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера становится сегодня одним из важнейших направлений деятельности по обеспечению национальной безопасности Республики Беларусь /42/.

Безопасность жизнедеятельности в Республике Беларусь регулируется Законом “О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера”. Этот закон регулирует отношения в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Данный закон определяет общие организационно-правовые нормы в области защиты граждан Республики Беларусь, всего земельного, водного, воздушного пространства в пределах Республики Беларусь или ее части, объектов производственного и социального назначения, а также окружающей среды от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера /43/.

Повседневные, естественные опасности, обусловленные климатическими и природными явлениями, возникают при изменении погодных условий и естественной освещенности в биосфере. Для защиты от них человек использует жилище, одежду, системы вентиляции, отопление и кондиционирование, а также системы искусственного освещения.

Антропогенные опасности в последнее время также неуклонно продолжают нарастать. Ошибки, допускаемые человеком, реализуются при проектировании и изготовлении технических систем: при их обслуживании (ремонт, монтаж, контроль); при неправильном выполнении обслуживающим персоналом процедур управления; при неправильной организации рабочего места оператора; при высокой технологической нагрузке на операторов технических систем, их недостаточной подготовленности и тренированности к выполнению поставленных задач /44/.

Чрезвычайная ситуация - обстановка, сложившаяся на определенной территории в результате промышленной аварии, иной опасной ситуации техногенного характера, катастрофы, опасного природного явления, стихийного или иного бедствия, которые повлекли или могут повлечь за собой человеческие жертвы, причинение вреда здоровью людей или окружающей среде, значительный материальный ущерб и нарушение условий жизнедеятельности людей /43/.

По масштабу распространения чрезвычайные ситуации подразделяются на локальные, местные, региональные, республиканские (государственные) и трансграничные /42/.

К локальной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более одной тысячи минимальных заработных плат на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона которой не выходит за пределы территории объекта производственного или социального назначения.

Основные направления в решении задач обеспечения безопасности населения следующие:

- прогнозирование и оценка возможных последствий чрезвычайных ситуаций;

- планирование мероприятий по предотвращению или уменьшению вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций, а также сокращению масштабов их последствий;

- обеспечение устойчивости работы хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях;

- ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций.

Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций - своевременное определение вероятности угроз возникновения чрезвычайных ситуаций с отражением их возникновения и развития на основе анализа возможных причин и источников их возникновения в прошлом и настоящем.

В соответствии с Законом Республики Беларусь “О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера” функционирует Государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ГСЧС), которая решает одну из основных проблем государства и общества - создание гарантий безопасного проживания и деятельности населения на всей территории страны, как в мирное, так и в военное время /42/.

Предупреждение чрезвычайных ситуаций - комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное уменьшение риска возникновения чрезвычайных ситуаций, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров вреда, причиненного окружающей среде, и материального ущерба в случае их возникновения /43/.

Характеристика опасных производственных объектов, а также предельные количества опасных веществ, наличие которых на этих объектах является основанием для обязательной разработки декларации промышленной безопасности, представлены в Законе “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” /45/.

Закон Республики Беларусь “О радиационной безопасности населения”
определяет основы правового регулирования в области обеспечения радиационной безопасности населения. Он направлен на создание условий, обеспечивающих охрану жизни и здоровья людей от вредного воздействия ионизирующего излучения.

При изготовлении формовых РТИ, практически не выделяется производственная пыль и другие вещества (технологическая схема производства представлена в разделе 2). Физико-химические характеристики данных веществ приведены в пункте 4.1. в табл. 4.1.

Среди большого числа отличающихся по характеру процессов химической технологии можно выделить группу процессов, которые при определенных условиях выходят в аварийные режимы с последствиями различной степени тяжести. Процесс изготовления формовых РТИ относится к потенциально опасной группе процессов.

В данном случае присутствуют несколько видов опасности: отравление, механическое разрушение оборудования и аппаратуры, травматизм рабочих.

Основными источниками загрязнения сточных вод являются нефтепродукты и взвешенные вещества, при повышенных концентрациях которых тормозится процесс самоочищения водоемов, что затрудняет использование воды для технических и питьевых целей.

4.2.2 Прогнозная оценка масштабов химического загрязнения участка и прилегающей к нему территории при возникновении ЧС

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) СДЯВ и реальные метеоусловия.

Сильнодействующее ядовитое вещество (СДЯВ) - это химическое вещество, применяемое в народном хозяйстве, которое при выливе или выбросе может приводить к загрязнению воздуха на уровне поражающих концентраций.

Зона заражения СДЯВ - территория, на которой концентрация СДЯВ достигает значений, опасных для жизни людей.

Под прогнозированием масштаба заражения СДЯВ понимается определение глубины и площади зоны заражения СДЯВ.

Под аварией понимается нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу СДЯВ в атмосферу в количествах, которые могут вызвать массовое поражение людей и животных.

Под разрушением химически опасного объекта следует понимать результат катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Ввиду того, что на участке по производству формовых РТИ отсутствуют СДЯВ в открытом виде (существуют только в составе резиновых смесей), то в случае ЧС не может произойти выброса СДЯВ в каком-либо виде, что в свою очередь не может привести к поражению работающего персонала.

Таким образом, можно сделать вывод, что рассматриваемый участок не представляет опасности для людей во время ЧС.

4.2.3 Количественная оценка взрывоопасности производственных помещений и оборудования

Важнейшей характеристикой энергии взрывов на взрывоопасных технологических объектах является энергетический потенциал (суммарное энерговыделение), который используется в качестве количественного показателя уровня возможных разрушений.

Различают общий энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока, стадии, объекта (Е) и относительный (Q_В).

Общий энергетический потенциал взрывоопасности (Е, кДж) - это показатель степени и масштабов разрушений взрыва, характеризующийся суммой энергий адиабатического расширения парогазовой среды, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров (газов) за счет внутренней и внешней (окружающей среды) энергий при аварийном раскрытии технологической системы (блока).

Источники воспламенения могут быть постоянные (печи пиролиза, факел, электроаппаратура открытого исполнения и т. п.) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства и т. д.); они могут привести к взрыву парогазового облака при его распространении /35/.

Относительный энергетический потенциал взрывоопасности является показателем степени и масштабов разрушений взрыва парогазовой среды в технологическом блоке при условии расхода общего энергетического потенциала технологического блока непосредственно на формирование ударной волны.

Ввиду того, что участок по производству формовых РТИ не относится к взрывоопасным зонам, т.к. в нем не могут появиться взрывоопасные смеси, то для него не требуется определять категорию взрывоопасности по ОВП-96.

4.2.4 Расчет инженерной защиты персонала участка при ЧС. Оценка защитных свойств имеющихся убежищ (противорадиационных укрытий).

Укрытие населения в приспособленных помещениях и в специальных защитных сооружениях следует проводить по месту постоянного проживания людей непосредственно во время действия поражающих факторов источников ЧС, а также при угрозе их возникновения.

При возникновении ЧС для обеспечения безопасности персонала цеха используется специально приспособленное помещение гардероба с основной площадью 14 м² и санузла со вспомогательной площадью 9,6 м². Т.к. на реальном производстве участок по выпуску формовых РТИ работает совместно с другими участками цеха убежище рассчитано на максимальное количество человек в смене по нескольким участкам (27 чел.).

Оценка защитных помещений по вместительности. Вместимость защитных помещений определяется в соответствии с нормами объемно-планировочных решений. Оценивается возможность укрытия каждого защитного помещения отдельно по площади и объему. По количеству мест в защитных помещениях оценивается возможность укрытия наибольшей рабочей смен /34/.

Определяем количество мест для укрываемого персонала по имеющееся площади, исходя из установленных нормативов на одного укрытого человека:

M =S_n/S₁, (4.6)

где S_n - площадь основного помещения для укрываемых в защитных сооружениях, м²;

S₁ - норма площади основного помещения на одного укрываемого, м².

М = 14/ 0,5 = 28 мест

Проверяем соответствие объема помещения в зоне герметизации установленной норме на одного человека (не менее 1,5 м³/чел.):

V₁ = (S₀ · h)/M, (4.7)

где V₁ - объем помещения, приходящийся на одного укрываемого, м³;

S₀ - площадь всех помещений, м²;

h - высота помещения, м;

М - количество мест для укрываемых в убежище.

V₁ = ( 23,6 · 4,4 ) / 28 = 3,7 м³

Проверяем соответствие площади вспомогательных помещений установленным нормам:

S_всп = M · S₂ , (4.8)

где S_всп - площадь вспомогательных помещений, м²;

М - количество мест для укрываемых;

S₂ - норма площади вспомогательного помещения на одного укрываемого, м².

S_всп = 28 · 0,23 = 6,4м²

Определяем необходимое количество мест для отдыха укрытых:

Н = М · Д , (4.9)

где: М - количество мест для укрываемых в защитном сооружении;

Д - установленная норма (0,2 при 2-х ярусном расположении нар; 0,3 при 3-х ярусном расположении нар).

Н = 28·0,2 = 5,6

Определяем коэффициент вместимости, который характеризует возможность защитного помещения по укрытию людей:

K_вм = M / N (4.10)

где М - количество мест для укрываемых людей;

N - численность персонала подлежащего укрытию.

K_вм = 28 / 27 = 1, 04

Оценка убежища по защитным свойствам. Определяем защитные свойства по ионизирующему излучению - коэффициент ослабления радиации:

K_осл = К_зас ·2^l/dпол (4.11)

где К_зас - коэффициент, учитывающий условия расположения защитного сооружения (характер окружающей застройки);

l - толщина слоя материала конструкции защитного сооружения, см;

d_пол - толщина слоя половинного ослабления, см.

K_осл = 1.5 ·2^55/5.6 = 1357, 2

Оценка системы жизнеобеспечения убежища. Для обеспечения жизнеспособности людей, укрываемых в убежище, последние оборудуются системами воздухообеспечения, водообеспечения, связи и санитарно - техничными устройствами. В убежище установлен 1 комплект ФВК-1, продуктивность комплекта в режиме "чистая вентиляция" - 1200 м³ /ч.

Определяем количество людей, которые будут укрыты и обеспечены очищенным воздухом:

N_жо = W₀ / W₁, (4.12)

где: W₀ -общая производительность системы воздухоснабжения, м³ /ч;

W₁ - норма подачи воздуха на 1 человека в час, м³/ч.

N_жо = 1200 / 8 = 150

Оценка системы водообеспечения:

N_вод = W_{0 вод} / (W_{1 вод} · С) (4.13)

где W_{0 вод} - общий запас воды в защитном сооружении;