Процесс химического никелирования

Никель хлористый 25 г/л

Гипофосфит натрия 25 г/л

Натрий уксуснокислый 15 г/л

Гликокол 7 г/л

Сульфид свинца 0,001 г/л

По режиму:

рН раствора 5,0

Температура раствора 80 0С

Время никелирования 1 час

3. Образцы подвергнуты термообработке:

№ 2 и 9 повергались нагреву до 200 0С в течение 1 часа 45минут.

№ 3 и 10 повергались нагреву до 250 0С в течение 1 часа 45минут.

№ 4 и 11 повергались нагреву до 300 0С в течение 1 часа 45минут.

№ 5 и 12 повергались нагреву до 350 0С в течение 1 часа 45минут.

№ 6 и 13 повергались нагреву до 400 0С в течение 1 часа 45минут.

№ 7 и 14 повергались нагреву до 450 0С в течение 1 часа 45минут.

4. В металлографическую лабораторию были направлены 24 образцов для определения твердости и толщины покрытия.

Твердость покрытия замерялась на приборе «LEICA МНТ-10» при нагрузке 200 г. Результаты замеров твердости и толщины покрытия на образцах представлены в таблицах № 6 и 7

Таблица 6

Влияние термообработки на твердость никелевого покрытия, нанесенного химическим способом.

Температура термообработки, оС	25	200	250	300	350	400	450
Толщина покрытия, мкм	15-20	15-20	15-20	15-20	15-20	15-20	15-20
Материал	Ст10
№ образца	1	2	3	4	5	6	7
Твердость покрытия, кгс/мм2	728	856	934	985	1028	1035	1022
Материал	ОТ4-1
№ образца	8	9	10	11	12	13	14
Твердость покрытия, кгс/мм2	780	864	938	992	1019	1027	1017



График 2

Таблица 7

Зависимость твердости никелевого покрытия от толщины.
Материал	№ образца	Твердость кгс/мм2, при комнатной температуре	Толщина покрытия, мкм
Ст10	15	727	3-6 мкм
	16	728	6-9 мкм
	17	726	9-12 мкм
	18	725	12-15 мкм
	19	728	15-20 мкм
От 4-1	20	780	3-6 мкм
	21	779	6-9 мкм
	22	779	9-12 мкм
	23	781	12-15 мкм
	24	780	15-20 мкм

График 4

Вывод

В данной работе было проведено исследование влияния термообработки и толщины слоя на твердость никелевого покрытия, нанесенного химическим способом на два вида материалов: титановый сплав ОТ4-1 и Ст10. Нанесение покрытия проводилось по стандартному режиму. Термообработка проводилась в интервале температур от 200оС до 450оС с шагом в 50оС с выдержкой в течении 1часа 45 минут.

Испытания проводились с целью выявления условий, влияющих на твердость никелевого покрытия, нанесенного химическим способом.

Полученные данные показали, что твердость покрытия зависит от температуры термообработки, и никак не связана с толщиной покрытия.

14. Экономическая часть

14.1 Организация и планирование НИР

Наименование работ по дипломной НИР и их трудоемкость

14.1.1 Расчет затрат на проведение дипломной НИР

Затраты на основные материалы Зом

В НИР были использованы образцы:

из Ст 20, массой 5 кг. Стоимость 1 кг - 350 руб.

из сплава на основе титана ОТ4-1, массой 5 кг. Стоимость 1 кг - 1350 руб.

Затраты на данный материал составляют:

Зом = Qм х Цм

Зом Ст20 = 350 х 5 = 1 750 руб

Зом ОТ4-1 = 1350 х 5 = 6 750 руб

Зом = 8 500 руб

Затраты на вспомогательные материалы (Звм)

Расчет затрат на выполнение дипломной НИР

Затраты по статье «Вспомогательные материалы»

Таблица 8

№	Наименование используемых вспомогательных материалов	Кол-во используемых вспомогат. материалов кг (л)	Цена за ед-цу использов. материалов руб.	Затраты на использование вспомогат. материалов
1	Электрокорунд	1	60,00	60,00
2	Никель хлористый	0,025	225,00	5,63
3	Гипофосфит натрия	0,025	140,00	3,50
4	Натрий уксуснокислый	0,015	45,00	0,68
5	Гликокол	0,007	210,00	1,47
6	Едкий натр	0,01	32,40	0,33
7	Тринатрийфосфат	0,05	39,60	1,98
8	Натрий углекислый	0,025	16,40	0,41
9	Синтанол	0,005	190,00	0,95
10	Кислота соляная	0,08	19,00	1,52
11	Кислота серная	0,02	28,00	0,56
12	Вода дистилорованная	0,9	5,00	4,50
Итого:	81,54 руб

Энергетические затраты (Зэ)

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

Зэ = М х К х Тэф х Ц , где

Зэ - мощность установки, кВт;

К - коэффициент использования мощности = 0,9;

Тэф - эффективное время работы оборудования, час;

Ц - стоимость 1 Квт -час (3,8 руб/кВт-час)

Расчет затрат на электроэнергию приведен в табл.

Затраты на электроэнергию

Таблица 9

№	Потребитель энергии	Эффективн-ое время Тэф, час	Коэффициент использова-ния мощности	Стоимость, руб/кВт-ч	Мощность кВт	Затраты на электро-энергию, Зэ, руб
1	Установка для пескоструйной обработки ИМ-30	24	0,9	3,8	1,5	123,12
2	Обрезной станок ООС.01	20	0,9	3,8	3	205,20
3	Микроскоп Neophot 32	10	0,9	3,8	0,2	6,84
4	Фотоувеличитель Krokus GFA 69s	2	0,9	3,8	0,1	0,69
5	Твердомер ТЭМП-3	24	0,9	3,8	0,15	12,31
6	Сушильная камера	24	0,9	3,8	3	246,24
7	Цифровой толщиномер	24	0,9	3,8	0,1	8,21
Итого:	602,61 руб

Амортизационные отчисления (А)

Амортизация использованных в работе основных средств рассчитывается по формуле:

А = (С х Ha x t ) / (Тн х 100), где

С - Стоимость данной установки и оборудования, руб;

На - Годовая норма амортизационных отчислений. Для лабораторного оборудования=14%

t - длительность проведения исследования или работы на данном оборудовании или установке, час;

Tн - номинальный фонд времени работы оборудования, принимаемый для расчетов равный 1700 час.

Расчет амортизационных отчислений оборудования приведен в таблице.

Амортизационные отчисления лабораторных помещений (Ап) рассчитываются от его балансовой стоимости и составляют:

Ап = (Тнир х Сп х S х На) / (Тлаб х 100) , где

Сп - Стоимость одного квадратного метра лабораторных помещений (руб/м2);

Тнир - номинальное время использования площади для заданной НИР;

Тлаб - номинальное время использование лабораторных помещений в год, час;

S - площадь лаборатории, кв.м.;

Ha - годовая норма амортизационных отчислений для зданий 1,7%

Ап = (180 х 12000 х 72 х 1,7) / (1700 х 100) = 1555,2 руб

Амортизационные отчисления

Таблица 10

№	Наименование оборудования	Стоимость оборудова-ния, руб.	Номиналь-ный фонд времени, час.	Длительность проведения работы на данном оборудовании, час.	Норма амортиза-ционых отчислений, %	Годовые аморти-зацион-ные отчисления, руб.
1	Установка для пескоструй-ной обработки ИМ-30	11 000,00	1700	0,5	10	35,85
2	Обрезной станок ООС.01	65 000,00		0,5	10	1242,6
3	Микроскоп Neophot 32	350 000,0		1,5	14	151323,0
4	Фотоувеличи-тель Krokus GFA 69s	10 000,00		1,5	14	88,23
5	Твердомер ТЭМП-3	24 130,00		3	14	1438,5
6	Сушильная камера	58 900,00		1,5	14	4285,4
7	Цифровой толщиномер	16 390,00		3	14	663,67
8	Лабораторные помещения	86 400,00		180	1,7	1555,2
Итого: 160 632,18 руб.

Затраты на содержание и ремонт основных средств (Зс)

Затраты на содержание основных средств рассчитываются по формуле:

Зс = (С х Нр х t) / (Tн х 100) , где

С - стоимость данной установки и оборудования, руб;

Нр - годовая норма отчислений на содержание и ремонт основных средств. Для лабораторного оборудования = 6%

t - длительность проведения исследования или работы на данном оборудовании или установке, час;

Тн - номинальный фонд времени работы оборудования, принимаемый для расчетов равный 1700 час.

Затраты на содержание и текущий ремонт лабораторных помещений рассчитывают по формуле:

Зп = (Тнир х Сп х S х Нр) = (180 х 12000 х 72 х 6,0) / (1700 х 100) = 5488,9 руб.

Сп - стоимость одного квадратного метра лабораторных помещений (руб/м2);

Тнир - номинальное время использования площади для заданной НИР;

Тлаб - номинальное время использования лабораторных помещений в год, час;

S - площадь лаборатории, кв.м;

На - годовая норма отчислений на ремонт и содержание зданий.

Расчет на содержание и ремонт основных средств приведен в таблице.

Затраты на содержание основных средств

Таблица 11

№	Наименование оборудования	Стои-мость оборудо-вания , руб	Номи-нальный фонд времени, час	Длитель-ность проведе-ния работы на данном оборудо-вании, час	Норма отчисле-ний на ремонт %	Годовые отчисления на ремонт и содержание, руб
1	Установка для пескоструйной обработки ИМ-30	11 000,00	1700	0,5	6%	213,5
2	Обрезной станок ООС.01	65 000,00		0,5		1491,2
3	Микроскоп Neophot 32	350 000,0		1,5		43235,3
4	Фотоувеличитель Krokus GFA 69s	10 000,00		1,5		52,9
5	Твердомер ТЭМП-3	24 130,00		3		616,5
6	Сушильная камера	58 900,00		1,5		1836,6
7	Цифровой толщиномер	16 390,00		3		284,0
8	Лабораторные помещ.	86 400,00		180		5488,9
Итого:	53 218,90 руб

Основная заработная плата (Зо)

Заработная плата дипломника на 4 месяца составляет из расчета 20 000 руб.мес.

Зд = 20 000 х 4 = 80 000 руб

Заработная плата лаборанта за 1 месяц составляет из расчета 10 000 руб. мес.

Зл = 10 000 х 1 = 10 000 руб

Расчет основной заработной платы исполнителей работы показан в таблице

Расчет основной заработной платы исполнителей работы

Таблица 12

№	Исполнители работ	Месячный оклад, руб	Время работы, мес.	Сумма, руб
1	Дипломник	20 000,00	4	80 000,00
2	Лаборант	10 000,00	1	10 000,00
Итого:	90 000,00

Заработная плата руководителей и консультантов дипломного проекта определяется по формуле:

Зрук = (Зм окл х Траб х К) / Тф , где

Зм окл - месячный оклад руководителя (консультанта) дипломной НИР, руб;

Траб - норматив времени работы руководителя на 1 НИР, час;

К - коэффициент приведения = 10,2;

Тф - годовой фонд времени работы руководителя, час

А) заработная плата руководителя дипломной НИР:

Зрук = (25 000 х 25 х 10,2) / 1540 = 4 139,61 руб.

Б) заработная плата консультанту по экономической части:

Зконс. экон. = (15 000 х 4 х 10,2) / 1540 = 397,4 руб.

В) заработная плата консультанту по экономической части:

Зконс. экол. = (15 000 х 4 х 10,2) / 1540 = 397,4 руб.

Расчет основной заработной платы руководителя и консультантов показан в табл.

Расчет основной заработной платы руководителя и консультантов

Таблица 13

№	Исполнители работы	Месячный окад, руб.	Время работы, час.	Годовой фонд времени работы, час.	Сумма, руб.
1	Руководитель работы	25 000,00	25	1540	4 139,61
2	Консультант по экономике	15 000,00	4	1540	397,4
3	Консультант по БЖД и экологии	15 000,00	4	1540	397,4
Итого:	4 934,41

Дополнительная заработная плата (Зд)

Дополнительная заработная плата принимается в процентах от основной: для руководителей и консультантов - 18%, для лаборантов и дипломника - 9%. Расчет дополнительной заработной платы представлен в табл.

Дополнительная заработная плата исполнителей

Таблица 14

№	Участники НИР	Сума основной зарплаты, руб.	Процент дополнительной зарплаты, %	Сумма дополнительной зарплаты, руб.
1	Дипломник	80 000	9	7 200
2	Лаборант	10 000	9	900
3	Руководитель работы	4 139,61	18	745,12
4	Консультант по экономике	397,4	18	71,53
5	Консультант по охране труда	397,4	18	71,53
Итого:	8 988,18 руб

Начисления на заработную плату (Нзп)

Начисления на заработную плату включают в себя затраты на социальные взносы, пенсионный фонд, медицинское страхование и принимается в размере 34% от общего фонда заработной платы:

Нзп = 0,34 х (Зо + Зд)

Расчет начислений на заработную плату

Таблица 14

№	Участники НИР	Основная зарплата, руб.	Дополнитель-ная зарплата, руб.	Общая сумма зарплаты, руб.	Процент начисления на зарплату, %	Сумма начислений, руб.
1	Дипломник	80 000,0	7 200	87 200,00	34	29 648
2	Лаборант	10 000,0	900	10 900,00		3 706
3	Руководи-тель работы	4 139,61	745,12	4 884,73		1 660,81
4	Консультант по экономике	397,4	71,53	468,93		159,44
5	Консультант по БЖД и экологии	397,4	71,53	468,93		159,44
Итого:	35 333,7

Основные расходы (Ор)

Основные расходы на дипломную НИР представляют собой сумму вышеперечисленных статей расходов:

Ор = Зом + Звм + Зэ + А + Зс + Зо + Зд + Нзп = 8 500 + 81,54 + 602,61 + 160 632,18 + 53 218,94 + 94 934,41 + 35 333,7 = 353 303,38 руб.

Накладные расходы (Нр)

Накладные расходы (расходы, связанные с управлением) для дипломной НИР принимаются размере 25% от основного фонда заработной платы:

Нр = Зо х 0,25 = 94 934,41 х 0,25 = 23 733,60 руб

Текущие затраты на проведение дипломной НИР представлены в таблице.

Сводная таблица затрат на проведение дипломной НИР

Таблица 15

№	Статья затрат	Сумма, руб
1	Материалы основные	8500,00
2	Материалы вспомогательные	81,54
3	Энергетические затраты	602,61
4	Амортизационные отчисление	160 632,18
5	Затраты на содержание и ремонт основных средств	53 218,90
6	Основная заработная плата	94 934,41
7	Дополнительная заработная плата	8 988,18
8	Начисления на заработную плату	35 333,7
Итого основных расходов	362 291,52
9	Накладные расходы	23 733,6
Текущие затраты на проведение НИР	386 025,12

Вывод

Данная работа - исследовательская. Носит поисковый характер.

Затраты на проведение исследования влияния термообработки на твердость покрытия химический никель составили 386 025,12 рубля.

Полученные результаты данной работы могут быть использованы в производстве, и в масштабе производства можно уже говорить о том, насколько эффективно и полезно использовать влияние термообработки на твердость никелевого покрытия на титановый сплав и сталь.

Исследование имеет научный и практический интерес. В этом и состоит эффективность данной работы.

15. Безопасность и экология

15.1 Безопасность труда

15.1.1 Анализ условий выполнения работы

15.1.1.1 Перечень экспериментальных операций и применяемого оборудования

В данной работе проводились следующие операции:

1) изготовление образцов;

2) подготовка к нанесению покрытия - пескоструйная обработка, для очистки поверхности;

3) нанесение покрытия химическим способом;

4) термообработка в сушильной камере;

5) исследование твердости и толщины покрытия с помощью электронного микроскопа и твердомера.

15.1.1.2 Опасные и вредные факторы при выполнении эксперимента

1. В данной работе использовались такие химические реактивы как натр едкий, тринатрийфосфат, углекислый натрий, соляная кислота, серная кислота, никель сернокислый.

2. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты, такие как резиновые перчатки, распиратор, халат. Для перемещения образцов из одной ванны в другую использовать пинцеты, или специальные подвески.

При выполнении технологических операций негативное влияние оказывают следующие факторы: испарения, излучение, повышенная температура, опасность поражения электрическим током.

3. Рабочее место относится к категории помещений с повышенной опасностью и вероятность возникновения электротравм велика. Поражение электрическим током может произойти при прикосновении к двум проводам или к одному проводу, если человек схватил его мокрыми руками.

15.1.1.3 Характеристика применяемых веществ и материалов

Натр едкий (ГОСТ 2263-79) - твердый продукт - чешуированная или плавленая масса белого цвета, сильно гигроскопичен, хорошо растворим в воде, быстро поглощает углекислоту из воздуха и постепенно переходит в углекислый натрий.

Жидкий продукт - бесцветная или окрашенная жидкость, допускается выкристаллизованный осадок. Едкое вещество.

Тринатрийфосфат (ГОСТ 201-76) - порошок белого цвета. Используется для промывки технологического оборудования, обезжиривания поверхностей во многих отраслях промышленности.

Пожаро- и взрывобезопасен, обладает щелочными свойствами.

Натрий углекислый (ГОСТ 4201-79) - сода кальцинированная - белый порошок.

Соляная кислота (ГОСТ 857-95) - раствор хлороводорода в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная (техническая соляная кислота желтоватая из-за примесей Fe, Cl2 и др.), «дымящая» на воздухе, едкая жидкость.

Серная кислота (ГОСТ 4204-77) - в обычных условиях концентрированная серная кислота - тяжелая маслянистая жидкость без цвета и запаха. В Технике серной кислотой называют ее смеси как с водой, так и с серным ангидридом S03.

Сильный окислитель, особенно при нагревании и в концентрированном виде.

Никель сернокислый (ГОСТ 2665-86) - один из видов солей никеля. За уникальные свойства, его часто используют в электротехнической и химической промышленностях, а также в гальванике.

Таблица 16

№ п/п	Вещество	Химич. формула	ПДК, мг/м3	Класс опасности	Характер воздействия на человека
1	Натр едкий	NaOH	0,5	2	Опасен при вдыхании, проглатывании, попаданию на кожу и слизистые оболочки. Вызывает кашель, стеснение в груди, насморк, слезотечение, долго не заживающие ожоги слизистой оболочки полости рта, пищевода, желудка и тяжелые ожоги слизистой глаз до потери зрения.
2	Тринатрийфосфат	Na3P04*H20	0,5	2	Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, а также изменение кожных покровов типа дерматитов и экзем.
3	Натрий углекислый	Na2C03	2	3	Вдыхание пыли соды кальцинированной может вызвать раздражение дыхательных путей, конъюнктивит. При длительной работе с растворами возможны экземы. Концентрированный раствор при попадании в глаза может вызывать ожог, невроз а в последующем - помутнение роговицы.
4	Соляная кислота	НСL	5	2	Едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. При открывании сосудов с соляной кислотой в обычных условиях образуется туман и пары хлорводорода, которые раздражают слизистые оболочки и дыхательные пути.
5	Серная кислота	H2S04	1	2	Очень едкое вещество. Она поражает кожу, слизистые оболочки, дыхательные пути (вызывает химические ожоги). При вдыхании паров этих веществ они вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко - ларингит, трахеит, бронхит и т.д.
6	Никель сернокислый	NiS04*7H20	0,05	1	Раствор никеля, попадая на кожу, вызывает ее заболевание, особенно, если кажа повреждена. В ряде случаев при работе на ваннах для никелирования возникает трудно излечимая профессиональная болезнь - никелевая экзема.

15.1.2 Характеристика лаборатории

15.1.2.1 Размеры и планировка

Данная дипломная работа выполнялась в помещении с общей площадью в 72 м2. Площадь помещения занимаемая установкой 40 м2, высота 3,5 м. Минимальное расстояние приборов от стенки составляет 0,5-2,0 м. Расстояние между приборами и проходом к задним панелям прибора превышает 0,6-0,8 м. Пол в помещении ровный, горизонтальный1. На каждого работающего приходится 5,0 м2. Планировка помещения такова, что созданы условия труда, предусмотрены мероприятия по предотвращению несчастных случаев и профзаболеваний.

15.1.2.2 Параметры микроклимата

Нормализация микроклимата в производственных помещениях непосредственно связано с необходимостью поддержания необходимой температуры воздуха путем отопления. Нагрев воздуха достигается установленными отопительными приборами (радиаторами). Система отопления, приборы и теплоносители не создают дополнительных производственных вредностей.

Данная лаборатория оборудована системой водяного отопления, которая обеспечивает температуру в помещении лаборатории в зимний и осенний период равным 18-22°С (СНиП 2.04.05-84). Скорость движения воздуха не превышает 3 м/с. Относительная влажность в помещении лаборатории 70-75%, что соответствует вышеуказанному СНиПу.

Вентиляция является эффективным средством обеспечения нужных гигиенических качеств воздуха, соответствующих требованиям санитарных норм проектирования промышленных предприятий (СНиП 2.04.05-84).

В данной лаборатории естественная вентиляция, которая осуществляется благодаря разницы температур воздуха в помещении и вне его (тепловой напор) и воздействия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция осуществляется путем проветривания и аэрации.

Также в лаборатории имеет место и механическая вентиляция. Общая механическая вентиляция может использоваться совместно с аэрацией, такая система называется смешанной. Система общеобменной механической вентиляции состоит из устройства для наружного воздуха и вентиляторов. В системах механической приточной вентиляции предусматривается очистка воздуха от пыли, если запыленность его превышает 30 % допустимых концентраций пыли в рабочей зане помещений. Для перемещения воздуха в лаборатории используют различные вентиляторы. Выбор вентилятора производится с учетом необходимого напора, производительности и условий среды.

15.1.2.3 Освещение

Освещение лаборатории соответствует требованиям СНиП 23.05-95. Для создания благополучных условий груда важное значение имеет рациональное освещение с применением естественного и искусственного света. Источником естественного освещения является прямое и рассеянное от небосвода солнечное излучение. Для проведения работы также предусматривается искусственное освещение с помощью электрических источников света. Общее - с подвесом люминесцентных светильников и местное освещение для работы с приборами.

Основные требования к искусственному освещению следующие: достаточная освещенность рабочих поверхностей; рациональное направление света и степень освещенности рабочих поверхностей; электрическая безопасность осветительных устройств; удобство управления осветительной установкой.

Помещение лаборатории освещается люминесцентными светильниками, которые создают особые, благоприятные условия для зрительной работы в помещениях с недостаточным естественным освещением.

Люминесцентные лампы характеризуются большой световой отдачей и большим сроком службы (до 5000 часов). Работа этих ламп зависит от температуры внешней среды (оптимальная температура 18-20°С). Применение голых ламп не допускается.

Искусственные источники света в лаборатории располагаются прямо над рабочим местом.

Расчет искусственного освещения по методу использования светового потока применяется при равномерном распределении светильников. Требуемый световой поток источника света:

Ф=(Ен х S х Z х К3)

(N х µ) ,где

Ен- минимальная нормируемая освещенность, СНиП 23-05-95, (ЗООлк);

S - площадь, 50м ;

Z- поправочный коэффициент- отношение средней освещенности к минимальной (1.15-1.20);

К3- коэффициент запаса, определяется по СНиП 4-79 (1,3-1,8);

µ- коэффициент использования светового потока в относительных единицах;

N- число светильников, шт.

Определяем требуемый световой поток источника света FA:

Ф = (300 х 72 х 1,17 х 1,5)= 191 (лм)

(6 х 33)

15.1.3 Меры защиты от выявленных опасных и вредных факторов

15.1.4 Электробезопасность

Лаборатория , где находится установка, является помещением без повышенной опасности (влажность 75%, температура 18-20 С и электроизолирующие полы).

Основными мерами защиты от поражения электрическим током являются:

1) защита от прикосновения к токоведущим частям. Для защиты от проникновения осуществляют недоступное расположение токоведущих частей (на высоте более 2 метров, под полом или скрыто в стенах). Используются также индивидуальные средства защиты: диэлектрические перчатки, галоши, коврики, инструмент с изолированными ручками;

2) защита от воздействия токов и напряжений большой величины. Эта защита обеспечивается применением пониженного напряжения (12-36В), разделением силовых сетей, сетей освещения и пониженного напряжения;

3) защита от прикосновения к оборудованию, случайно оказавшемуся под напряжением. Этот вид защиты обеспечен заземлением всех металлических нетоковедущих частей установки;

4) защита от токов чрезмерной силы (короткое замыкание). Силовые распределительные щиты укомплектованы автоматическими выключателями нагрузки;

Питание приборов и оборудования осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220В. Такое напряжение представляет собой опасность для жизни человека в случае поражения его электрическим током; все токоведущие участки изолированы, а корпуса приборов заземлены (ПУЭ - 76). Пусковые устройства выведены на щиты.

Во время эксплуатации периодически проводят проверку изоляции электроустановки. Все неисправности электроприборов, электроаппаратуры и электрооборудования должны устанавливать только при выключенном источнике питания сети.

15.1.5 Пожарная безопасность

Для работы лаборатории необходимо осуществить комплекс мероприятий противопожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.039-82.

По характеру производства здание, где расположена лаборатория по

пожарной безопасности относится к категории «В» (пожароопасное производство). Основными средствами пожаротушения являются: вода, твердые огнегасительные вещества (песок, огнестойкая ткань).Для тушения пожаров электрооборудования, ценного оборудования применяют огнетушители. Также лаборатория обеспечена пожарной сигнализацией.

При хранении и работе с опасными веществами следует соблюдать следующие правила:

1) запрещается хранить в помещении лаборатории горючие вещества в количестве, превышающем 1кг каждого названия и не более 3-4 кг в общей сложности;

2) огнеопасные вещества, находящиеся в лаборатории, должны храниться в металлических ящиках в герметически закрытой посуде из толстого стекла с надписью «огнеопасные вещества»;

3) в помещении во время работы с огнеопасными веществами запрещается иметь открытое пламя;

4) огнеопасные растворители необходимо предохранять от соприкосновения с кислотами и щелочами;

5) тушить водой горящие вещества, нерастворимые в воде (бензин, жир и т.п.) запрещается;

6) хранение фотопластинок, фотобумаги допускается только в металлических шкафах.

15.1.6 Защита от вредных химических веществ

В соответствии проводилась операция нанесения покрытия никеля химическим способом на сталь и титановый сплав. Раствор может вызвать раздражение и ожог. Для их предупреждения при любых работах с вредными веществами все работники обязаны пользоваться предохранительными очками, резиновыми перчатками, распираторами, халатами.

При выделении паров может появиться раздражение дыхательных путей, легких, и т.д. Поэтому все работы с химическими реактивами следует проводить в вытяжном шкафу с естественной или механической тягой.

В воздухе рабочей зоны при работе с кислотами устанавливаются предельно-допустимые концентрации вредных веществ, установленные ГОСТ 12.1.005-76, превышение которых не допускается.

Кислоты или щелочи необходимо немедленно засыпать песком, нейтрализовать и лишь после этого производить уборку.

15.2 Экология

15.2.1 Общая характеристика экологических последствий от выполняемой работы

При проведении работы осуществлялось нанесение покрытия на образцы в ваннах, а затем их термообработка в печи. В результате работы образовавшиеся вредные пары были удалены благодаря механической вентиляции.

15.2.2 Отходы, образующиеся при выполнении работы

15.2.2.1 Краткая характеристика образующихся отходов

Металлические отходы, которые образовались в процессе работы, не связаны с выделением ядовитых продуктов, загрязняющих окружающую среду, и не приводят к образованию «парникового эффекта» в атмосфере.

15.2.2.2 Нейтрализация и очистка сточных вод

Меры по очистке и нейтрализации кислот и сточных вод в лаборатории соответствует ГОСТ 17.1.3.13-86

нейтрализация отработанных химикатов осуществляется за счет взаимодействия с щелочь;

воздух в лаборатории очищается и выбрасывается в окружающую атмосферу через вытяжную систему;

сточные воды очищаются реагентным методом.

15.2.2.3 Газообразные отходы и их очистка

В соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 в данной дипломной работе все газообразные отходы (пары от ванн) попадают в вентиляцию, там фильтруются и в атмосферу выбрасывается очищенный воздух.

15.2.2.4 Утилизация твердых отходов

Утилизация твердых отходов не ведется в виду их малых объемов.

15.2.3 Использование природных и энергетических ресурсов при выполнении работы

В качестве энергетического ресурса использовались электроэнергия, потребляемая приборами и идущая на освещение лаборатории.

В качестве природного ресурса использовалась вода для технологических и бытовых целей.

15.2.4 Защита от ионизирующего излучения

При работе на микроскопах нужная яркость достигается специальными устройствами микроскопов-- защитными светофильтрами. Изменяя диафрагмы освещения и меняя светофильтры, обеспечивается нужная яркость объекта.

Опасность воздействия ионизирующих излучений на организм требует принятия различных мер безопасности.

Санитарные правила работы в лаборатории с источником ионизирующего излучения соответствуют требования норм ОСТ-72 нормам радиационной безопасности НРБ-69, основанных на результатах работ ученых и положений основных норм безопасности при защите от излучения.

Также есть защита от электромагнитного поля. Защитные диафрагмы в электронном микроскопе являются основными защитными приспособлениями от электромагнитного поля.

Меры защиты от ионизирующего излучения. Санитарные правила работы в лаборатории с источником тонизирующего излучения соответствует требованиям ОСТ 12.4.120-83. Нормы радиационной безопасности устанавливают ПДЦ внешнего и внутреннего облучения. Доза облучения персонала, непосредственно работающего с источником излучения, не должна превышать дозу, определенную по формуле D<5(T-18)T0~2; где D- доза, Т- возраст в годах. Для зашиты от ионизирующего излучения на рабочих местах применяют экранирование, которое снижает облучение до заданного предела.

15.2.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Каждая чрезвычайная ситуация имеет свою физическую сущность, свои, только ей присущие, причины возникновения, характер развития, свои особенности воздействия на человека и среду обитания.

По причинам возникновения можно выделить четыре класса чрезвычайных ситуаций: природные (стихийные бедствия), техногенные, экологические и социально- политические.

15.2.5.1 Чрезвычайные ситуации

К первичным факторам относится радиация и радиоактивные заражения. Критериями оценки устойчивости работы объекта является доза радиации, которую могут получить рабочие и служащие, оказавшиеся в зоне заражения.

При оценке устойчивости работы объекта к воздействию радиоактивного заражения определяется возможность герметизации производственных помещений с целью уменьшения проникновения в них радиоактивной пыли.

Кроме того, при оценке устойчивости к воздействию радиации определяется наличие материалов, приборов и аппаратуры, чувствительных к действию радиации.

К вторичным факторам относятся - пожары, аварии, взрывы, затопления, заражения атмосферы и местности, обрушение поврежденных конструкций.

Существует 2 вида источников вторичных поражающих факторов: внутренние (взрывоопасные установки, коммуникации); внешние (гидроузлы, горючие жидкости).

15.2.5.2 Устойчивость функционирования промышленных объектов в ЧС

Под устойчивостью работы промышленного объекта понимают способность объекта выпускать установленные виды продукции в объемах и номенклатуре, предусмотренных соответствующими планами в условиях ЧС, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения. Для объектов, не связанных с производством материальных ценностей (транспорта, связи, линий электропередач и т. п.) устойчивость определяется его способностью выполнять свои функции. Под устойчивостью технической системы понимается возможность сохранения ею работоспособности при ЧС.

Повышение устойчивости технических систем и объектов достигается главным образом организационно-техническими мероприятиями, которым всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта.

На первом этапе исследования анализируют устойчивость и уязвимость его элементов в условиях ЧС, а также оценивают опасность выхода из строя или разрушения элементов или всего объекта в целом. На этом этапе анализируют:

-- надежность установок и технологических комплексов;

-- последствия аварий отдельных систем производства;

-- распространение ударной волны по территории предприятия при взрывах сосудов, коммуникаций, ядерных зарядов и т. п.;

-- распространение огня при пожарах различных видов;

-- рассеивание веществ, высвобождающихся при ЧС;

-- возможность вторичного образования токсичных, пожаро- и взрывоопасных смесей и т. п.

Оценка может проводиться с применением различных методов анализа повреждений и дефектов, в том числе и с построением дерева отказов и дерева событий.

На втором этапе исследования разрабатывают мероприятия по повышению

устойчивости и подготовке объекта к восстановлению после ЧС. Эти мероприятия составляют основу плана-графика повышения устойчивости объекта. В плане указывают объем и стоимость планируемых работ, источники финансирования, основные материалы и их количество, машины и механизмы, рабочую силу, ответственных исполнителей, сроки выполнения и т. д.

Исследование устойчивости функционирования объекта начинается задолго до ввода его в эксплуатацию. На стадии проектирования это в той или иной степени делает проектант. Такое же исследование объекта проводится соответствующими службами на стадии технических, экономических, экологических и иных видов экспертиз. Каждая реконструкция или расширение объекта также требует нового исследования устойчивости. Таким образом, исследование устойчивости -- это не одноразовое действие, а длительный, динамичный процесс, требующий постоянного внимания со стороны руководства, технического персонала, служб гражданской обороны.

Любой промышленный объект включает наземные здания и сооружения основного и вспомогательного производства, складские помещения и здания административно-бытового назначения. В зданиях и сооружениях основного и вспомогательного производства размещается типовое технологическое оборудование, сети газо-, тепло-, электроснабжения. Между собой здания и сооружения соединены сетью внутреннего транспорта, сетью энергоносителей и системами связи и управления. На территории промышленного объекта могут быть расположены сооружения автономных систем электро- и водоснабжения, а также отдельно стоящие технологические установки и т. д. Здания и сооружения возводятся по типовым проектам, из унифицированных материалов. Проекты производств выполняются по единым нормам технологического проектирования, что приводит к среднему уровню плотности застройки (обычно 30-60 %). Все это дает основание считать, что для всех промышленных объектов, независимо от профиля производства и назначения, характерны общие факторы, влияющие на устойчивость объекта и подготовку его к работе в условиях ЧС.

На работоспособность промышленного объекта оказывают негативное влияние специфические условия и прежде всего район его расположения. Он определяет уровень и вероятность воздействия опасных факторов природного происхождения (сейсмическое воздействие, сели, оползни, тайфуны, цунами, число гроз, ливневых дождей и т. д.). Поэтому большое внимание уделяется исследованию и анализу района расположения объекта. При этом выясняются метеорологические условия района (количество осадков, направление господствующих ветров, максимальная и минимальная температура самого жаркого и самого холодного месяца; изучается рельеф местности, характер грунта, глубина залегания подпочвенных вод, их химический состав. На устойчивость объекта влияют: характер застройки территории (структура, тип, плотность застройки), окружающие объект смежные производства, транспортные магистрали, естественные условия прилегающей местности (лесные массивы - источники пожаров, водные объекты - возможные транспортные коммуникации, огнепреградительные зоны и в то же время источники наводнений и т. п.).

Район расположения может оказаться решающим фактором в обеспечении защиты и работоспособности объекта в случае выхода из строя штатных путей подачи исходного сырья или энергоносителей. Например, наличие реки вблизи объекта позволит при разрушении железнодорожных или трубопроводных магистралей осуществить подачу материалов, сырья и комплектующих водным транспортом.

При изучении устойчивости объекта дают характеристику зданиям основного и вспомогательного производства, а также зданиям, которые не будут участвовать в производстве основной продукции в случае ЧС. Устанавливают основные особенности их конструкции, указывают технические данные, этажность, длину и высоту, вид каркаса, стеновые заполнения, световые проемы, кровлю, перекрытия, степень износа, огнестойкость здания, число рабочих и служащих, одновременно находящихся в здании (наибольшая рабочая смена), наличие встроенных в здание и вблизи расположенных убежищ, наличие в здании средств эвакуации и их пропускная способность.

При оценке внутренней планировки территории объекта определяется влияние плотности и типа застройки на возможность возникновения и распространения пожаров, образования завалов входов в убежища и проходов между зданиями. Особое внимание обращается на участки, где могут возникнуть вторичные факторы поражения. Такими источниками являются: емкости с ЛВЖ и СДЯВ, склады ВВ и взрывоопасные технологические установки; технологические коммуникации, разрушение которых может вызвать пожары, взрывы и загазованность, склады легковоспламеняющихся материалов, аммиачные установки и др. При этом прогнозируются последствия следующих процессов:

1) утечки тяжелых и легких газов или токсичных дымов;

2) рассеивания продуктов сгорания во внутренних помещениях;

3) пожары цистерн, колодцев, фонтанов;

4) нагрева и испарения жидкостей в бассейнах и емкостях;

5) воздействие на человека продуктов горения и иных химических веществ;

6) радиационного теплообмена при пожарах;

7) взрывов паров ЛВЖ;

8) образования ударной волны в результате взрывов паров ЛВЖ, сосудов, находящихся под давлением, взрывов в закрытых и открытых помещениях;

9) распространение пламени в зданиях и сооружениях объекта и т. п. Технологический процесс изучается с учетом специфики производства на время ЧС (изменение технологии, частичное прекращение производства, переключение на производство новой продукции и т. п.). Оценивается минимум и возможность замены энергоносителей; возможность автономной работы отдельных станков, установок и цехов объекта; запасы и места расположения СДЯВ, ЛВЖ и горючих веществ; способы безаварийной остановки производства в условиях ЧС. Особое внимание уделяется изучению систем газоснабжения, поскольку разрушение этих систем может привести к появлению вторичных поражающих факторов.

При исследовании систем управления производством на объекте изучают расстановку сил и состояние пунктов управления и надежности узлов связи;

определяют источники пополнения рабочей силы, анализируют возможности взаимозаменяемости руководящего состава объекта. Рассмотрим теперь пути повышения устойчивости функционирования наиболее важных видов технических систем и объектов.

Системы водоснабжения представляют собой крупный комплекс зданий и сооружений, удаленных друг от друга на значительные расстояния. При чрезвычайных ситуациях, как правило, все элементы этой системы не могут быть выведены из строя одновременно. При проектировании системы водоснабжения необходимо предусмотреть меры их зашиты в чрезвычайных ситуациях. Ответственные элементы системы водоснабжения целесообразно размещать ниже поверхности земли, что повышает их устойчивость. Для города надо иметь два-три источника водоснабжения, а для промышленных магистралей (промышленного водоснабжения) - не менее двух-трех вводов от городских магистралей. Следует предусмотреть возможность ремонта данных систем без их остановки и отключения водоснабжения других потребителей.

Весьма важной является система водоотведения загрязненных (сточных) вод (система канализации). В результате ее разрушения создаются условия для развития болезней и эпидемий. Скопление сточных вод на территории объекта затрудняет проведение аварийно-спасательных и восстановительных работ. Повышение устойчивости системы канализации достигается созданием резервной сети труб, по которым может отводиться загрязненная вода при аварии основной сети. Должна быть разработана схема аварийного выпуска сточных вод непосредственно в водоемы. Насосы, используемые для перекачки загрязненной воды, комплектуются надежными источниками электропитания.

В разных чрезвычайных ситуациях электрические сооружения и сети могут получить различные разрушения и повреждения. Их наиболее уязвимыми частями являются наземные сооружения (электростанции, подстанции, трансформаторные станции), а также воздушные линии электропередач. В современных крупных энергосистемах применяются различные автоматические устройства, способные практически мгновенно отключить поврежденные электроисточники, сохраняя

работоспособность системы в целом. Для повышения устойчивости системы электроснабжения в первую очередь целесообразно заменить воздушные линии электропередач на кабельные (подземные) сети, использовать резервные сети для запитки потребителей, предусмотреть автономные резервные источники электропитания объекта (передвижные электрогенераторы).

Весьма важно обеспечить устойчивость системы газоснабжения, так как при ее разрушении или повреждении возможны возникновение пожаров и взрывов, а также выход газа в окружающую среду, что значительно затрудняет проведение аварийно-спасательных и восстановительных работ.

Основные мероприятия по увеличению устойчивости систем газоснабжения следующие: сооружение подземных обводных газопроводов (бассейнов), обеспечивающих подачу газа в аварийных условиях; использование устройств, обеспечивающих возможность работы оборудования при пониженном давлении в газопроводах; создание на предприятиях аварийного запаса альтернативного вида топлива (угля, мазута); осуществление газоснабжения объекта от нескольких источников (газопроводов); создание подземных хранилищ газа высокого давления; использование на закольцованных системах газоснабжения отключающих устройств, установленных на распределительной сети.

В результате чрезвычайной ситуации может быть серьезно повреждена система теплоснабжения населенного пункта или предприятия, что создает серьезные трудности для их функционирования, особенно в холодный период года. Так, разрушение трубопроводов с горячей водой или паром может повлечь их затопление и затруднить локализацию и ликвидацию аварии. Наиболее уязвимые элементы систем теплоснабжения - теплоэлектроцентрали и районные котельные.

Основным способом повышения устойчивости внутреннего оборудования тепловых сетей является их дублирование. Необходимо также обеспечить возможность отключения поврежденных участков теплосетей без нарушения ритма теплоснабжения потребителей, а также создать системы резервного теплоснабжения. В результате воздействия ударной волны, возникающей при взрывах различного происхождения (при аварии газопроводов, при военных действиях), могут серьезно пострадать подземные коммуникации, включая подземные переходы и транспортные сооружения (эстакады, путепроводы, мосты и др.). Наибольшее разрушение различных мостовых сооружений вызывает боковая ударная волна, направленная перпендикулярно пролетному строению моста. Весьма опасным для этих сооружений является воздействие ударных волн, отраженных от поверхности воды (реки, водоема). Воздействие ударной волны на подземные сооружения (коллекторы) может вызвать их повреждение. Особенно опасно в этом случае разрушение трубопроводов с горячей водой или паром, а также газопроводов.

Основным средством повышения устойчивости рассмотренных сооружений от воздействия ударной волны является повышение прочности и жесткости конструкций.

Особое внимание следует уделять устойчивости складов и хранилищ ядовитых, пожаро- и взрывоопасных веществ в условиях чрезвычайных ситуаций. Это достигается проведением следующих мероприятий: переводом указанных материалов на хранение из наземных складов в подземные, хранением минимального количества ядовитых, пожаро- и взрывоопасных веществ, а также безостановочным использованием этих веществ при поступлении на объект минуя склад («работа с колес»).

Для повышения устойчивости работы объектов в чрезвычайных ситуациях необходимо уделять значительное внимание защите рабочих и служащих. Для этого на объектах строятся убежища и укрытия, предназначенные для защиты персонала, создается и поддерживается в постоянной готовности система оповещения рабочих и служащих объекта, а также проживающего вблизи объекта населения о возникновении чрезвычайной ситуации. Персонал, обслуживающий объект, должен знать о режиме его работы в случае возникновения чрезвычайной ситуации, а также быть обученным выполнению конкретных работ по ликвидации очагов поражения.

15.2.6 Принципы организации и содержания спасательных и других неотложных работ по ликвидации последствий ЧС

Надежная защита рабочих и служащих при ЧС является важнейшим фактором повышения устойчивости работы любого объекта производства, т. к. без людей никакое производство не мыслимо. К спасательным работам относятся:

1) локализация и тушение пожаров;

2) розыск потерпевших и извлечение их из завалов, поврежденных и горящих зданий, загазованных и задымленных помещений;

3) подача воздуха в задымленные защитные сооружения; вскрытие заваленных защитных сооружений и спасение находящихся в них людей;

4) оказание первой медицинской помощи.

15.2.7 Действия персонала в условиях ЧС

1. При возникновении пожара необходимо немедленно, до прибытия пожарного подразделения, привести в действие соответствующие подручные средства тушения, проверить включение автоматических систем тушения эвакуировать огнеопасные материалы и ценное оборудование, отключить подачу электроэнергии, горючих веществ и кислорода, сообщить о пожаре пожарной охране.

Важно принять меры для защиты людей, занятых тушением пожара, от вредного воздействия высокой температуры, теплового излучения и газообразных продуктов горения.

2. Получив информацию о выбросе в атмосферу сильнодействующих веществ и об опасности химического заражения, необходимо надеть средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи (противогаз, марлевую повязку, плащи, накидки). Укрыться в ближайшем убежище или покинуть район аварии.

Если выйти из района аварии невозможно, останьтесь в помещении, включите радиоточку и ждите сообщения штаба по чрезвычайным ситуациям. Плотно закройте окна, двери, вентиляционные отдушины. Надежная герметизация помещения значительно уменьшит возможность проникновения ядовитых сильнодействующих веществ.

3. При радиоактивном заражении также используют йодистый калий из аптечки АИ-2. При радиоактивном заражении для зашиты органов дыхания используют респираторы типа «Лепесток», Р-2, У-2К, ватно-марлевые повязки, противопульные тканевые маски ПТМ-1. Для защиты кожных покровов используют плащи с капюшонами, накидки, комбинезоны, резиновую обувь, перчатки.

4. Землетрясение является одним из наиболее разрушительных явлений природы, происходящих в результате сейсмических волн и подвижек определенных участков земной коры, что вызывает коробление земли, образование гигантских трещин, обвалы, оползни и т.п.

Очень часто землетрясение сопровождается пожарами.

При угрозе землетрясения необходимо: прежде чем покинуть рабочее место необходимо отключить электричество и газ. Если землетрясение застало вас в помещении, опасность падения штукатурки, арматуры, шкафов, полок. Держитесь подальше от окон, зеркал, светильников. Стоять у внутренней стены в дверном проеме. Как только стихнут толчки немедленно покинуть здание.

Находитесь на улице, на площади, пустыре - подальше от зданий, сооружений, столбов и линий электропередачи.

5. Наводнение чаще всего происходит в результате выпадения обильных осадков, таяния снега и др.

При угрозе наводнения необходимо: выходить на безопасное место возвышенность (верхние этажи, чердаки зданий). Использовать имеющиеся плавающие средства или соорудить их из бревен, досок, автомобильных камер и проч.

Оказавшись в воде сбросить с себя тяжелую одежду и обувь, воспользуйтесь плавающими над водой предметами.

Список литературы

1) Ямпольский А. М., Современная технология никелирования, Л., 1950

2) Горбунова К.М., Никифорова А.А., Физико-химические основы процесса химического никелирования, М., 1960

3) Бибиков Н.Н. Иванова Е.В. Химическое никелирование. Ленинград, 1959

4) Вансовская К.М. Металлические покрытия, нанесенные химическим способом. Л.: Машиностроение, 1985

5) Лайнер В. И., Современная гальванотехника, М., 1967.

6) Синдеев Ю.Г. Гальванические покрытия. М.: Феникс, 2000

7) Л.И. Никандрова. Химические способы получения металлических покрытий. Л.: Машиностроение. 1971

8) Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов. Л.: Машиностроение. 1983

9) С.А. Вишенков. Химические и электрохимические способы осаждения металлопокрытий. М.: Машиностроение, 1975

10) Зюзькевич С.А. Очистка деталей от жировых загрязнений перед нанесением гальванических покрытий // Мир гальваники. №1, 2007

11) В.В.Усова, Т.П. Плотникова, С.А. Кушакевич Травление титана и его сплавов. Москва, «Металлургия» 1984

12) Ройтман Е.Я., Глушков А.С., Рясов С.Ю. «Экономическое обоснование дипломных научно-исследовательских работ» М.: МГВМИ, 2009

13) О.Б. Громова, Е.С. Кругликва «Безопасность и экология. Методические указания по разделу «Безопасность и экология»в дипломных работах и проектах» М.: МГВМИ 2011 г.

14) Кукин Г.Н., Лапин В.Л. «Безопасность жизнедеятельности: безопасность технологических процессов и производства. Охрана труда.» М.: Высшая школа, 1999 г.

Размещено на Allbest.ru