1.1 Подготовка насосов

· шестерен привода

§ проверка смазки шестерён

§ проверка правильности вращения шестерен

Для смазки шестерен используется смазка Литол-24 ГОСТ 22150-87.

· проверка достаточности мощности электросети для питания насосов путём включения на холостом ходу

На холостом ходу напряжение в сети должно соответствовать требованию пункта 1.

1.2 Подготовка компрессора

· проверку надежности крепления шлангов

При слабом креплении затянуть прослабленный узел.

· проверка уровня масла в картере

Уровень масла в картере должен быть не менее 90% заправочной ёмкости. При недостатке долить до требуемого уровня. Тип используемого масла - масло машинное ГОСТ-38101640-97.

· проверка на наличие потерь давления

Если потеря давления составляет более 0,01 атм./мин - проверить крепление шлангов.

· контроль чистоты сжатого воздуха

При недостаточной чистоте сжатого воздуха (явное наличие примесей) - заменить воздушные фильтры.

· создание рабочего давления в 6 атм.

Установить манометром рабочее давление и запустить компрессор.

1.3 Подготовка частотного преобразователя

· запуск программы самотестирования

При ошибках самотестирования выключить и заново преобразователь. Если ошибка не устраняется - сдать в ремонт.

· проверка возможности изменения соотношения дозирования компонентов

Проверка возможности изменения соотношения между компонентами как минимум на 4 вариантах.

· установка рабочей программы

§ установление требуемого соотношения компонентов А : Б

§ установка требуемого расхода

1.4 Подготовка пистолета-распылителя

· внешний осмотр распылителя

Осмотр на наличие повреждений, следов ржавчины, проверка работоспособности спускового механизма.

· продувка сжатым воздухом

Производится в течении 5…10 с для удаления пылевых концентратов.

2 Подготовка компонентов

2.1 Входной контроль компонентов

Жесткие пенополиуретаны получают по двухкомпонентной схеме из компонентов А и Б. Химический состав и физические свойства компонентов должны соответствовать требованиям технических условий на эти составы. Компоненты должны использоваться в установленные гарантийные сроки. По истечении гарантийного срока хранения исходные материалы должны быть проверены на соответствие нормативным документам. При положительных результатах испытаний допускается продление срока использования смесей на половину первоначального срока.

Компоненты должны храниться и транспортироваться к месту использования в маркированной посуде в соответствии с техническими условиями. Условия хранения должны соответствовать техническим требованиям на хранение каждого компонента.

Компоненты должны быть приготовлены, испытаны и промаркированы в соответствии с требованиями ТУ на данный компонент.

Оптимальная температура компонентов во время напыления должны быть 20…25 °С. Компоненты "А" и "Б" перед применением необходимо тщательно перемешивать. При наличии осадка в компоненте "Б" допускается нагрев его до температуры 65±5 °С при перемешивании.

2.2 Входной контроль композиции

Задача: произвести определение влажности, плотности, и вязкости компонентов, сравнить полученные значения с указанными в сертификате на партию сырья и принять решение о пригодности компонентов. Для компонента А также определяется гидроксильное число и его соответствие стандарту.

При поступлении каждой новой партии исходных компонентов, производится забор образцов компонентов А и Б и их исследование в лабораторных условиях. Определяются следующие параметры:

1. Коэффициент вспенивания композиции. Компоненты смешиваются в заданной в сертификате пропорции. После окончания вспенивания считают коэффициент, как отношение конечного объёма к начальному.

2. Время старта вспенивания. Определяется при смешивании компонентов в заранее заданной пропорции. Определяется время между моментом совмещения компонентов и началом поднятия пены.

3. Время гелеобразования. Определяется как время, через которое прекращается процесс поднятия пены и происходит начальная стадия ее фиксации. Точка гелеобразования является очень важным параметром для композиции, так как она определяет момент, когда пена стабилизируется и уже не может «осесть».

4. Соотношение компонентов. В сертификатах на партию компонента А и Б указывают гидроксильное число, определяющее активность полиола и полиизоцианата. По соотношению этих величин задаётся массовая дола каждого компонента при смешении.

2.3 Заполнение расходных баков

После проведения входного контроля, компоненты при помощи бочковых насосов закачиваются в расходные баки установки.

Рисунок 4.2 - Установка бочкового насоса

Насосы обладают следующими особенностями:

· помпа насоса никогда не погружается в раствор (опускается только трубка всасывания);

· насос обеспечивает быструю грунтовку и немедленную подачу продукта;

· возможна перекачка жидкостей с вязкостью до 5000 сантипуаз;

· допустима работа всухую, при этом насос не повреждается;

· воздухонепроницаемое уплотнение подходит для перекачки жидкостей, чувствительных к влаге;

· легкодемонтируемое уплотнение надевается и снимается с бочки без отсоединения шлангов и подходит к бочкам большого диаметра ;

· возможность прокачки твёрдых элементов диаметром до 2,5 мм;

Закачка производится диафрагменными или поршневыми насосами для стандартных материалов в настенном или барабанном исполнении. Рекомендуется использовать насосы Husky 515/716 (рисунок 4.2). Они пригодны для перекачки абразивных жидкостей средней и низкой вязкости.

3 Проведение технологической пробы

Контрольное напыление проводится для определения готовности установки к работе и оценки качества получаемого пенополиуретана, его необходимо производить

· для каждой новой установки напыления

· для каждой новой партии компонентов А и Б

· если время хранения компонентов А и Б превышает сроки, указанные в ТУ данной марки ППУ, или не соблюдены по какой-либо причине температурные условия их хранения

· перед началом работ в весенне-летний период

Контрольное напыление проводится, как правило, на открытой площади при сухой погоде и температуре окружающей среды 10…35 єС. При проведении напыления в помещениях необходимо включить вентиляцию, обеспечивающую 8…10-кратный обмен воздуха. Организует проведение напыления инженер, входящий в состав бригады, прошедшей обучение по напылению ППУ, и имеющий соответствующее удостоверение.

При проведении технологической пробы изготавливают блок-свидетель из пенополиуретана. Технологическую пробу следует изготавливать по соответствующей для каждой марки пенополиуретана рецептуре и технологии приготовления композиции в смесительном сосуде.

Перемешанные компоненты технологической пробы выливают из смесительного сосуда в форму из картона или металла. Размер формы берется в зависимости от марки пенополиуретана и массы технологической пробы. До окончания вспенивания пенополиуретана формы не трогать.

В процессе вспенивания рекомендуется определять :

· время старта Т_ст - время от начала перемешивания до начала вспенивания;

· время гелеобразования Т_гель - время, за которое вспенивающаяся масса становится гелеобразной и теряет текучесть;

· время подъема Т_под - время от начала перемешивания до прекращения увеличения объема вспенивающейся массы (глава 2, рисунок 2.1).

Вспенивающая способность считается нормальной, если композиция полностью заполняет объем формы.

Если композиция не вспенилась, следует проверить компоненты (марку, срок годности), правильность дозировки и произвести повторное вспенивание. Если при повторном проведении технологической пробы композиция не вспенилась, следует заменить компоненты.

4 Подготовка поверхности

Поверхности, предназначенные для нанесения пенополиуретана, должны удовлетворять требованиям СНиП 3.04.01-87 "Изоляционные и отделочные покрытия" и настоящих норм.

Поверхности, на которые наносится пенополиуретан, должны быть очищены от пыли, масленых пятен и других загрязнений. Обеспыливание необходимо выполнять перед нанесением пенополиуретана.

На металлических изделиях не должно быть следов коррозии, а изделия, подлежащие антикоррозионной защите, - обработаны в соответствии с проектом. Металлические поверхности непосредственно перед напылением должны быть обезжирены растворителем.

Влажные поверхности должны быть просушены сжатым воздухом, а при температуре воздуха ниже плюс 5 °С - теплым сжатым воздухом.

Места, на которые не допускается попадание пенополиуретана, необходимо защищать полиэтиленовой пленкой или плотной бумагой.

Для увеличением адгезии пенополиуретана к поверхности, последняя может быть обработана 30% раствором полиизоцианата в ацетоне.

5 Напыление пенополиуретана

После проверки соотношения компонентов и при удовлетворительном качестве образца пенопласта приступают к напылению ППУ на подготовленные поверхности намеченных участков. Сначала включается подача воздуха на смешение и распыление компонентов, и только затем открываются краны на распылителе. С нажатием курка на пистолете-распылителе (приложение В) включается дозирующий узел на подачу компонентов. Первые порции смеси ППУ в течение 5…6 с сбрасывают на приготовленный лист фанеры. Убедившись, что масса, выходящая из распылителя, однородна и равномерно вспенивается, факел направляют на изолируемую поверхность (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Напыление пенополиуретана

Для равномерного нанесения слоя пистолет-распылитель необходимо держать перпендикулярно к поверхности стены на расстоянии 40…60 см и перемещать вдоль нее равномерно с такой скоростью, чтобы толщина напыляемого слоя пенопласта составляла около 15…25 мм, а ширина была одинаковой. Напыление производят сверху вниз и по горизонтали. Если появилась необходимость ненадолго прервать напыление, факел сразу же переносят на сброс, а затем продолжают напыление. При более продолжительной остановке закрывают краны на распылителе, промывают его растворителем и продувают сжатым воздухом.

6 Контроль качества теплоизоляции

Наличие трещин и раковин на всей поверхности теплоизоляции определяется визуально. Контролю подлежит вся поверхность стыков и зазоров. Толщина теплоизоляции определяется без нарушения покрытия с помощью щупа измерительного прибора с точностью 1,0 мм. Количество мест, в которых проводится измерение, должно быть не менее 5 на каждые 10 квадратных метров теплоизоляции.

Сцепление напыляемого покрытия с материалом ограждающей конструкции проверяется на образцах из этого материала с нанесенным пенополиуретановым покрытием. Испытание проводится прибором, позволяющим осуществлять отрыв материала с регистрацией усилия во время отрыва. Цена деления прибора должна быть не более 0,1 мПа. Площадь, по которой произошел отрыв, измерять металлической линейкой с ценой деления 1,0 мм. Определение предела прочности при отрыве теплоизоляции от материала утепляемой конструкции необходимо производить в соответствии с требованиями технических условий на пенополиуретан.

7 Промывка пеногенератора

7.1 Слив неиспользованных компонентов

· Слив полиизоцианата

Отключить шланг подачи от пульверизатора, установить расход компонента на режим «Слив» и слить неиспользованные компоненты в транспортную тару. При прекращении подачи компонентов остаток слить вручную. Залить ацетон ГОСТ 2768-84 в количестве 5 л для промывки бака и установки. Промыть бак.

· Слив полиола

Отключить шланг подачи от пульверизатора, установить расход компонента на режим «Слив» и слить неиспользованные компоненты в транспортную тару. При прекращении подачи компонентов остаток слить вручную. Залить ацетон ГОСТ 2768-84 в количестве 5 л для промывки бака и установки. Промыть бак

7.2 Промывка установки

Установить на частотном преобразователе режим «Промывка», произвести промывку установки до полного израсходования ацетона.

7.3 Сброс давления в компрессоре

Подключить шланги подачи компонентов к компрессору и произвести сброс давления со скоростью 0,1 МПа/мин, отключить шланг подачи сжатого воздуха от пульверизатора, отключить шланги подачи компонентов от компрессора.

7.4 Разборка, промывка смазка пистолета-распылителя

Для разбора пистолета-распылителя (рисунок 4.4) использовать набор инструментов из пункта 1.1. Произвести разбор, промывку и смазку пистолета смазкой литол-24 ГОСТ 211150-87. Собрать распылитель.

Рисунок 4.4 - Разбор пистолета-распылителя

Рисунок 4.5 - Смазывание пистолета

7.5 Отключить установку от электросети

Перевести тумблеры в положение «Выкл», отключить установку от электросети.

4.2 Приемка и хранение компонентов

тягодутьевой теплоизоляция пенополиуретан напыление

Смесь «Б» - это полиизоцианат, выпускаемый ПО «Корунд» (г. Дзержинск, Нижегородской обл.) или импортный и поставляемый либо отдельно, либо в составе системы компонентов. Поставка компонента «Б» может быть произведена в собственной таре изготовителя либо заказчика.

Смесь «А» представляет собой маловязкую жидкость темного цвета, смесь «Б» - полиизоцианат - маловязкую темно-коричневую жидкость.

Смеси «А» и «Б» доставляют в герметично закрывающихся металлических бочках или в полиэтиленовых канистрах с пробками на резьбе и уплотнениями из фторопласта или паронита, либо в железнодорожных и автомобильных цистернах из нержавеющей стали. Цистерны должны быть возвратными и специально закрепленными для перевозки этого продукта. Они должны быть обеспечены штуцерами заливки и слива и продувочным,

Для перевозки смесей допустимым является и применение обычных металлических бочек, авто- и железнодорожных цистерн, защищенных специальными лаками.

Одновременно с компонентами для получения пенополиуретана следует заказывать и растворитель - хлористый метилен (ГОСТ 9968), используемый для промывки пистолета-распылителя; ориентировочная потребность в пределах от 1/15…1/20 от объема смеси «А».

Контроль качества компонентов «А» и «Б» проводится по рассмотренной ниже инструкции.

Склад для приемки смесей «А» и «Б» представляет собой закрытое обогреваемое помещение с участками для приемки и бестарного хранения смеси «А» и «Б» и для приемки и хранения этих же смесей и хлористого метилена в таре, например, в бочках и канистрах, а также участка для хранения тары, Каждый участок для бестарного хранения смесей «А» и «Б» обеспечен резервуарами и шестеренчатыми насосами.

Участки для хранения в таре обеспечиваются деревянными стеллажами, устанавливаемыми на бетонированную или асфальтовую площадки. Ориентировочная площадь складского помещения 200…250 м². Высота помещения 9…12м.

Резервуары для хранения смесей «А» и «Б» оснащаются системами трубопроводов с запорной арматурой для приемки смесей «А» и «Б», рециркуляции и разгрузки их.

Каждая емкость (резервуар) должна иметь датчики температуры и уровня.

Все трубопроводы (наружные и внутренние) изолированные. Наружный трубопровод прокладывается со «спутником».

Резервуары выполнены с рубашкой и изолированы.

Из железнодорожных и автоцистерн смеси «А» и «Б», предварительно разогретые в холодное время года до температуры 20…25 °С, перекачиваются упомянутыми насосами в резервуары (на складе).

Приемка компонентов осуществляется в емкости строго по назначению и не меняется в процессе эксплуатации. Для этого, а также контроля за качеством компонентов, емкости должны быть окрашены в разные цвета (например, красный для смеси «Б» - полиизоцианата, синий или другой цвет - для смеси «А») и оснащены бирками с указанием наименования продукта, даты его выпуска, номера партии, даты приемки и других данных, определяющих ответственность за сохранность и качество сырья.

Смесь «А» хранится в течение трех месяцев при температуре не выше плюс 26 °С и не ниже плюс 7 °С. При температуре выше плюс 26 °С в рубашку подается охлаждающая вода (водопроводная, артезианская).

Смесь «Б» хранится в течение года при температуре не выше плюс 30 °С и не ниже плюс 7 °С под подушкой осушенного азота. Разгрузка компонентов осуществляется при вышеуказанном температурном режиме.

Принятые на склад бочки с компонентами и растворителем, как и цистерны, обеспечиваются соответствующими бирками, хранятся при тех же температурных условиях, но на деревянных поддонах и пробками вверх.

Выдача компонентов материала предусмотрена по трубопроводам в герметичные металлические бочки - возвратную тару или канистры. На каждое тарное место наносят несмываемой краской трафарет или крепят бирку. Маркировка транспортной тары производится в соответствии с ГОСТ 14192.

Упакованные в бочки компоненты транспортируются любым видом транспорта в условиях, исключающих попадание атмосферных осадков, механическое повреждение и разгерметизацию тары.

Возврат цистерн и различной тары осуществляется при тех же условиях, что и поставка их с сырьем.

По истечении гарантийных сроков хранения, продукты анализируются на соответствие требованиям действующих ТУ, и при установлении соответствия компоненты могут быть использованы по прямому назначению. Проверка соответствия качества смесей действующей НТД проводится только по месту их центральной приемки партиями.

Следует отметить, что участок приемки и хранения компонентов должен быть обеспечен приточно-вытяжной вентиляцией, освещением и канализацией, а также двумя пожарными щитами с песком; емкостью 150…200 л с 5…10% водного раствора аммиака и ящиком с древесными опилками для дегазации в случае пролива компонентов, двумя постами с аптечкой, мылом, душевой установкой с горячей и холодной водой и противогазами с коробками марки «В» или «БКФ».

4.3 Выводы

В это главе был рассмотрен технологический процесс напыления пенополиуретана. Рассмотрены все основные стадии технологического процесса: подготовка оборудования (пеногенератора, его составных частей и компрессора подачи сжатого воздуха), подготовка компонентов пенополиуретана (полиол и полиизоцианат) и их входной контроль, проведение работ по напылению пеноматериала, контроль качества конечного покрытия и консервация установки.

5. Охрана труда

5.1 Этапы технологического процесса

1) Приготовление композиции, заполнение расходных баков. В производстве применяется двухкомпонентная композиция на основе полиола (компонент А) и полиизоцианата (компонент Б).

2) Подготовка пеногенератора заключается в проверке приборов и оборудования, входящих в состав пеногенератора: шестерёнчатых насосов, электродвигателей, компрессора, настройка блока управления.

3) Напыление композиции на поверхность. Компоненты в заданной пропорции и при определённой температуре поступают в пульверизатор и, смешившаяся, напыляются на изолируемую поверхность. Напыление производится плавными волнообразными движениями с установленной скорость и шагом для набора необходимой толщины слоя пенополиуретана.

4) После окончания нанесения пенополиуретана, производится выдержка полученного слоя для отверждения материала и набора заданных эксплуатационных характеристик.

5) При необходимости производится нанесение внешнего защитного слоя гидроизоляции.

5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов, действующих в производственном помещении

На человека при взаимодействии с производственной средой оказывают воздействие опасные и вредные факторы. Вредный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого на работающего приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Опасный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.

Анализ ОВПФ проведен в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74, в котором указан перечень ОВПФ. Результаты сведены в таблицу 5.1.

Среди компонентов ППУ, а также вспомогательных веществ, используемых при производстве ППУ, имеются токсичные соединения 2-го класса опасности (высоко опасные) и 3-го класса опасности (умеренно опасные). Наиболее токсичными являются составляющие ППУ 2-го класса опасности: компонент В - полиизоцианат и входящие в состав компонента А огнегасители трихлорэтилфосфат и трихлорпропилфосфат. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) полиизоцианата в воздухе составляет 0,2 мг/м³, трихлорэтилфосфата - 0,5 мг/м³, ориентировочный безопасный уровень вещества (ОБУВ) трихлорпропилфосфата - 1,5 мг/м³

В производстве ППУ опасными операциями и процессами, при которых в воздух рабочей зоны могут поступать значительные количества вредных веществ, являются: заполнение расходных баков установки для изготовления ППУ компонентами и промывочной жидкостью; заливка (напыление) ППУ, вспенивание ППУ.

Жесткий ППУ, а также его компоненты являются горючими веществами, в числе которых есть легковоспламеняющиеся (диметилэтаноламин). При горении ППУ и его компонентов образуются высокотоксичные вещества: цианистый водород, окись углерода, хлористый водород и др. Горение хлористого метилена, используемого для промывки загрязненного полиизоцианатами оборудования, сопровождается выделением хлористого водорода и фосгена.

Таблица 5.1 - Опасные и вредные производственные факторы и источники их возникновения [22, 23, 24, 25]

Наименование ОВПФ по ГОСТ 12.0.003-74	Источник ОВПФ	Мероприятия по снижению воздействия на человека
Физические ОВПФ
Движущиеся машины и механизмы	Шестерёнчатый насос, электродвигатель	Система безопасности, инструктаж по ТБ, экранирование
Повышенная температура поверхностей оборудования	Электродвигатели, шестерёнчатый насос, компрессор сжатого воздуха	Воздушная система охлаждения, инструктаж по ТБ
Отсутствие или недостаток естественного света	Недостаточное количество осветительных приборов	Увеличение числа осветительных приборов
Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны	Процесс напыления композиции на изолируемую поверхность	Использование средств индивидуальной защиты
Повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрация	Компрессор, электродвигатели	звукопоглощающие кожухи, индивидуальные средства защиты, наушники.
Повышенное напряжение в электросети	Частотные преобразователи, электродвигатели, компрессор	Защитное заземление, зануление
Химические ОВПФ
Токсические	Полиизоцианат, трихлорэтилфосфат, трихлорпропилфосфат	Применение средств индивидуальной защиты, спецодежда
Психофизические
Физические нагрузки	Перемещения по рабочей площадке с оборудованием, приготовление рабочих жидкостей.	Введение ограничения на длительность непрерывной нагрузки, Ограничение максимальной переносимой нагрузки

Изготовление теплоизоляции из ППУ относится к пожароопасному производству категории В.

Все лица, имеющие контакт с ППУ и его компонентами в заводских и трассовых условиях, подлежат предварительному при поступлении на работу и периодическим медицинским осмотрам (1 раз в 12 мес.) в соответствии с приказом №700 Минздрава СССР от 19 июня 1984 г.

5.3 Мероприятия по обеспечению охраны труда

Безопасность труда - это сочетание безопасной техники, безопасных условий проведения технологических и производственных процессов, система мероприятий по охране труда.

Обеспечение безопасности труда при переработке ПКМ в изделия зависит от выполнения следующих требований:

· санитарно-гигиенических к помещениям, оборудованию, перерабатываемым материалам, их транспортировке и складированию;

· технических - к отоплению, вентиляции, освещению, шуму, вибрации, электробезопасности;

· конструктивных и эксплуатационных - к оборудованию по переработке ПКМ [19].

5.3.1 Освещение

Рациональное производственное освещение обеспечивает психологический комфорт, предупреждает развитие зрительного и общего утомления, исключает профессиональное заболевание глаз, способствует увеличению производительности и улучшению качества труда, снижает опасность травматизма. К освещению производственных помещений охрана труда предъявляет стандартные основные требования [24]:

· освещенность должна соответствовать характеру зрительной работы;

· должна быть равномерной, без резких теней;

· между объектами различения и фоном, на котором рассматривается объект, должна быть хорошая контрастность;

· источник света не должен ослеплять работающего;

· уровень освещенности рабочих мест должен быть постоянным во времени.

5.3.2 Электробезопасность

Оборудование, используемое для напыления ППУ, может считаться источником угрозы поражения электрическим током. Мерой безопасности является защитное заземление (преднамеренное соединение с землей металлического нетоковедущих частей оборудования, которое может оказаться под током), зануление (преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей оборудования, которое может оказаться под напряжением) а также установка различных устройств защитного отключения (УЗО) [26].

При разработке установки для напыления ППУ, были применены частотные преобразователи Веспер Е2-8300, позволяющие плавно регулировать расход рабочих жидкостей. Эти преобразователи снабжены комплексной системой защиты электродвигателя, включая УЗО.

5.3.3 Пожарная безопасность

Изготовление теплоизоляции из ППУ относится к пожароопасному производству категории В. Для обеспечения противопожарной защиты ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования» должны соблюдаться мероприятия [23]:

· организационные (обучение рабочих правилам пожарной безопасности, организация пожарной охраны, проведение бесед, лекции.);

· технические (соблюдение противопожарных правил и норм при устройстве систем отопления, вентиляции, установке технологического оборудования);

· эксплуатационные (правильная эксплуатация систем отопления, вентиляции);

· режимные (запрещение или ограничение применения открытого огня в пожароопасных местах, курения в не установленных местах, обязательное соблюдение норм и правил при работе с огнеопасными и взрывоопасными веществами).

Помещение по пожароопасности можно отнести к категории В - характеризуется наличием горючих жидкостей с температурой вспышки паров выше 61%; веществ способных гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Класс П-1 - помещения, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки выше 45 єС.

Рабочие места должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения:

· порошковый огнетушитель марки ОП-10- 3 шт.;

Таблица 5.2 - Характеристики огнетушителя ОП-10

Количество огнетушащего вещества, кг	7,4
Огнетушащая способность (площадь, м2)
4А	18,66
114В	4,52
Рабочее давление, МПа (при t=20±5 °С)	1,18...1,57
Время выхода огнетушащего вещества, с	12
Длина выброса, м	4,5
Масса, кг	11,5...13
Диапазон рабочих температур, °С	-40...+50
Габариты, мм	535Ч350Ч355

· асбестовое полотно размером не менее 1Ч1 м для тушения небольших очагов пожаров при воспламенении веществ, горение которых прекращается без доступа воздуха;

· ящик для песка объемом не менее 0,5 м³, укомплектованный совковой лопатой. Конструкция ящика должна обеспечивать удобство извлечения песка и исключить попадание влаги.

Ответственным лицом за ремонт, сохранность и готовность к действию первичных средств пожаротушения является технолог производственного участка. Учет наличия и состояния первичных средств пожаротушения необходимо вести в специальном журнале произвольной формы. Огнетушители должны всегда содержаться в исправном состоянии, периодически проверяться и своевременно перезаправляться.

5.3.4 Средства индивидуальной защиты

В процессе проведения технологических операций при напылении пенополиуретана для обеспечения безопасности труда рабочие должны применять средства индивидуальной защиты. Для защиты кожных покровов от механических воздействий и вредных веществ используют спецодежду - халаты из плотных хлопчатобумажных тканей, обработанных комбинированными пропитками, а также резиновые перчатки [27].

Все работы со смесями компонентов ППУ «А» и «Б» следует проводить с соблюдением индивидуальной защиты. В качестве средств защиты применяются: комбинезон из грубошерстной или хлопчатобумажной ткани, резиновые сапоги, фартук, резиновые или прорезиненные перчатки, защитные очки, респираторы, противогазы марок «БКФ», «ЕО16», «В».



Рисунок 5.1 - Комбинезон химической защиты

5.4 Указание мер безопасности

Степень опасности смесей «А» и «Б» определяется свойствами входящих в их состав компонентов.

Средствами пожаротушения в случае возгорания компонентов являются распыленная вода, химическая и воздушно - механическая пена, песок.

В случае возгорания компонентов в емкостях средством пожаротушения является только воздушно-механическая пена [29].

Производственные помещения должны быть оборудованы ящиками с песком и достаточным количеством 5…10% раствора аммиака для дегазации в случае разлива компонентов, а рабочие места должны быть обеспечены местными отсосами возможного выделения паров и газов.

При тушении пожаров обязательно применение кислородно-изолирующей аппаратуры.

После дегазации пролитого и засыпанного опилками продукта водным раствором аммиака спустя не менее 2 часов все собрать в специальную тару и вывезти в место утилизации отходов.

Сжигать опилки, пропитанные компонентами, особенно смесью «Б» (полиизоцианатом) не разрешается, так как при этом выделяются токсичные вещества. Для зачистки проливов рекомендуется смесь из этилового спирта (50 мас. частей), воды (42,5 мас. частей) и концентрированного аммиака (7,5 мас. частей) [28].

5.5 Оказание первой помощи

В случае обнаружения первых признаков отравления пострадавшего удалить из опасной зоны, освободить от загрязненной одежды, дать кислород и принять меры для вызова медперсонала.

При попадании смесей «А» и «Б» на кожу они должны быть удалены мягкой ветошью, затем это место промывается теплой водой с мылом.

При попадании брызг в глаза немедленно промыть их большим количеством холодной воды и обратиться к врачу.

Загрязненная одежда должна быть выдержана в растворе аммиака 5…10% в течение суток. Работы по нейтрализации необходимо проводить в резиновых перчатках и защитных очках. Спецодежда рабочего персонала должна быть подвергнута дегазации и стирке один раз в неделю [28].

5.6 Требования ТБ при работе на пеногенераторе

При работе на пеногенераторе, кроме соблюдения упомянутых требований, необходимо учитывать следующее. Работы на пеногенераторе (ПНГ) вблизи открытого огня, например, при сварке запрещены.

Аппаратчики, работающие с пневматическим распылителем, должны применять индивидуальные средства защиты органов дыхания (противогазы марок В, БКФ или ЕО-16, респираторы и пр.) и индивидуальные средства защиты кожи - спецодежду, резиновые перчатки и обувь.

Все соединения ПНГ, подающие компоненты к дозировочным насосам и от последних к пистолету, должны быть герметичны.

Компоненты материала запрещается выливать в канализацию.

При заполнении баков ПНГ компонентами, особенно полиизоцианатов, необходимо избегать пролива их на поверхность баков и на пол.

Перед приемом пищи и курением необходимо тщательно мыть руки теплой водой с мылом.

По окончании работы принять душ.

К самостоятельной работе на установке допускаются лица:

· достигшие 18-летнего возраста;

· прошедшие медицинский осмотр;

· после проверки знаний по технике безопасности и настоящей инструкции;

· после ознакомления с санитарными требованиями;

· после ознакомления с токсичными свойствами выделяющихся веществ.

В случае неудовлетворительных знаний лица временно отстраняются от самостоятельной работы и подвергаются повторной проверке знаний.

При обслуживании электрооборудования пеногенератора должны соблюдаться требования действующих «Правил устройства электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Запрещено:

· работа без кожуха, закрывающего вращающиеся механизмы.

· работа ПНГ с неисправными манометрами.

· работа пеногенератора с поврежденными шлангами питания распылителя.

· работа без индивидуальных средств защиты органов дыхания и кожи.

· производить какие-либо работы по ремонту оборудования с использованием открытого огня (например, сварки);

· выключать приточно-вытяжную вентиляцию [27, 29].

5.7 Расчёт защитного заземления

Цель расчёта защитного заземления - определение количества электродов заземления и заземляющих проводов, их размеров и схем размещения в земле, при котором сопротивление заземляющего устройства растеканию тока или напряжение прикосновения при замыкании фазы на заземление установок не превышает допустимых значений.

В производстве используется 2 электроустановки: компрессор мощностью 1,2 кВт и пеногенератор с суммарной мощностью 4 кВт.

Данное оборудование относится к классу установок с напряжением до 1000В с изолированной нейтралью. При этом допустимое сопротивление заземляющего устройства R_н?4 Ом [25, 26].

1. Рассчитаем удельный коэффициент сопротивления грунта

	(5.1)

Исходные данные приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Свойства грунта

Наименование	Обозначение	Значение
Удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом	?1	150
Удельное сопротивление нижнего слоя грунта, Ом	?2	100
Климатический коэффициент для вертикальных электродов	k1	1,8
Длина вертикального заземлителя, м	L	2,5
Толщина верхнего слоя грунта, м	H	1
Глубина заложения горизонтального заземлителя, м	t полосы	0,7

2. Сопротивление одного вертикального заземлителя из уголковой стали.

	(5.2)

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 6.4.

Таблица 5.4 - Геометрические параметры уголковой стали

Наименование	Обозначение	Значение
Ширина полки уголка, мм	b	100
Расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м	t	2,2

3. Предполагаемое количество вертикальных заземлителей.

	(5.3)

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 6.5.

Таблица 5.5 - Исходные значения

Наименование	Обозначение	Значение
Нормируемое сопротивление растеканию тока в землю, Ом	Rн	4
Коэффициент использования вертикальных заземлителей	?в	0,7

4. Предполагаемая длина горизонтального заземлителя при расположении электродов вряд.

	(5.4)

Таблица 5.6 - Исходные данные

Наименование	Обозначение	Значение
Расстояние между заземлителями, м	h	3
	(5.4)

Сопротивление горизонтального заземлителя с учётом коэффициента использования.

	(5.5)

Таблица 5.7 - Исходные данные

Наименование	Обозначение	Значение
Ширина стальной полосы, мм	b	40
Климатический коэффициент для горизонтальных электродов	k2	3,5
Коэффициент использования горизонтальных электродов	?г	0,67

5. Полное сопротивление заземлителей

	(5.6)

6. Уточнённое количество вертикальных заземлителей с учётом соединительной полосы

	(5.7)

5.8 Выводы

В данном разделе дипломного проекта были рассмотрена охрана труда при напылении пенополиуретана. Проанализированы опасные и вредные производственные факторы, рекомендованы мероприятия по защите от них. Обозначен основной вредный фактор - полиизоцианат, сделан акцент на подборе средств для защиты органов дыхания. Рекомендованы противогазы марок «В», «БКФ» или «ЕО-16». Также составлены указания по мерам безопасности, оказании первой помощи, требования безопасности при работе на пеногенераторе.

Произведён расчёт защитного заземления, определено, что необходимо 8 заземлителей с параметрами, приведенными в таблице 6.4. Определена длина горизонтального соединителя, составившая 21 м.

Подобранные средства защиты позволяют обеспечить на рабочем месте безопасные условия труда при проведении работ по напылению пенополиуретана.

6. Технико-экономические расчеты производства

6.1 Исследование рынка

Среди интенсивно развивающихся производств теплозащитных материалов наибольший интерес вызывают вспененные материалы, которые широко используются в различных областях народного хозяйства в качестве изоляционных и конструкционных материалов. Это обусловлено сочетанием легкости таких материалов с их достаточно высокой прочностью, возможностью варьирования в широких пределах эксплуатационных свойств и получения пенопластов на месте их применения.

Использование пенопластов в качестве строительной теплоизоляции занимает ведущее место в сфере их потребления в большинстве развитых странах мира.

В последнее время рядом стран Западной Европы (Англия, Франция, Австрия и др.) приняты законодательные акты, вводящие жесткие меры по экономии энергии и теплоизоляции зданий.

Наиболее распространенные пенопласты в строительстве, которые зарекомендовали себя благодаря своим уникальным свойствам и высоким темпам развития и стали занимать высокое место в структуре мирового производства газонаполненных пластмасс: пенополиуретаны, полистирольные пенопласты, пенопласты на основе фенолформальдегидных смол и карбомидные пенопласты [6].

6.1.1 Пенополиуретан

В 1987 году мировое производство жестких пенополиуретанов (ППУ) достигло 1,236 млн. т. В 1990 году потребление жестких ППУ достигло 1,36 млн. т, в том числе доля строительства в их применении составляет 38,6% (таблица 6.1).

Таблица 6.1 - Мировое производство ППУ

Страны и регионы	Производство, тыс. т.	Производство на душу населения, кг
Западная Европа	463,0	1,26
США	442,0	1,20
Япония	85,0	0,66
Другие страны	246,0	0,08

В последнее время в большинстве стран наблюдается снижение темпов роста производства ППУ. Одной из причин этого является существенное изменение в технике производства, вызванное стремление отказаться от применения фреонов, так как эти вещества оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Одной из главных проблем развития производства жестких ППУ является повышение их огнестойкости, особенно в связи с растущим потреблением этих материалов в строительстве.

Потребность в России в ППУ в целом по народному хозяйству удовлетворялось на 52,8%, при этом собственное производство составило около 119 тыс. т. (31,3% от потребности и около 60% от объема потребления). Около 80 тыс. т. композиций закупалось за рубежом (таблица 6.2) данные за 2003 год.

Таблица 6.2 - Потребность в ППУ системах, тыс. т

	1985 г.	1989 г.	1990 г.	2003 г.
Потребность в ППУ системах	150,0	305,0	380,0	460,0
Общие ресурсы ППУ систем	128,9	200,6	200,6	235,2
В том числе: Изготовлено в России	77,1	120,3	118,2	230,5
Закуплено за рубежом	51,8	80,3	81,5	90,2

6.1.2 Пенопласты на основе фенолформальдегидных смол

За рубежом до недавнего времени фенолоформальдегидные пенопласты (ПФП) имели ограниченное распространение, однако, в последние годы интерес к ним возрастает, что в основном, обусловлено повышением требований по пожаробезопасности применяемых в строительстве полимерных материалов. С этих позиций наряду с низкой степенью возгораемости, ПФП не имеют себе равных и по интенсивности дымообразования при горении, которая значительно ниже, чем при горении других трудносгораемых видов пенопластов (пенопласты на основе полиизоциануратов).

В Росси странах СНГ в структуре производства и применения пенопластов в строительстве на основе фенолформальдегидных смол занимает второе место после пенополистирола.

В период 1985…1990 гг. объем выпуска на основе резольных смол находится на уровне 450…480 тыс. м³ в год при производительной мощности предприятия около 0,8 млн. м³.

6.1.3 Карбамидные пенопласты

В зарубежной практике карбамидные пены (КФП) также используются только в качестве теплоизоляционных элементов для тепло- и звукоизоляции наружных стен зданий, подвесных потолков, сводов, перекрытий, кабельных каналов, воздуховодов, труб горячего водоснабжения и канализации и т.д. Касаясь дальнейшего развития КФП. следует отметить, что по состоянию сырьевой базы имеется все необходимое для расширения выпуска этих материалов на ближайшую перспективу. Согласно технико-экономической оценке, в настоящее время карбамидоформальдегидные смелы по объему производства являются пока единственным видом синтетического сырья, наиболее полно удовлетворяющим потребностям страны. По данным НПО "Пластмассы", объем выпуска карбамидных смол в 1985 году составил 901,7 тыс. т. в том числе 587,6 тыс. г марки КФ-МТ и 196,1 тыс. т смол марки КФЖ, используемых для производства КФП, в 1990 году выпуск смол составил 1,033 тыс. т.

Однако анализ структуры потребления этих смол для нужд строительства на ближайшую перспективу свидетельствует о том, что доля использования их для производства пенопластов по сравнению с периодом 1985-1990 гг. не претерпит существенных изменений и будет составлять в среднем 1,0…1,2% от общего объема выпуска пенопластов по стране.

Одним из факторов, сдерживающих рост производства КФП, является отсутствие эффективных методов изготовления качественных теплоизоляционных изделий на их основе в виде товарной продукции, реализация которых требует существенного улучшения структуры и свойств этой группы газонаполненных пластмасс.

6.1.4 Полистирольные пенопласты

Пенополистирол занимает одно из ведущих мест среди газонаполненных пластмасс, используемых в строительстве. В таблице 6.3 представлены данные по потреблению пенополистирола в ведущих странах за 1991 год.

Таблица 6.3 - Потребление пенополистирола в ведущих странах, тыс. т

Страна	Общий объем потребления	Объем потребления в строительстве, тыс. т.	Доля потребления в строительстве, %
ФРГ	160,0	115,0	71,8
Франция	98,7	35,3	56,0
США	250,0	125,0	50,0
Япония	220,0	52,0	23,6
СНГ	112,0	60,0	53,0

В таблице 6.4 представлены данные по объему производства пенополистирола для строительства по экономическим регионам. СНГ.

Таблица 6.4 - Объем производства пенополистирола для строительства по экономическим регионам России, тыс. м³

Название экономического региона	Мощность производства, тыс. т.	Объем производства, тыс. т.
Центральный	350,7	283,1
Северо-Западный	322,0	254,0
Центрально-Черноземный	25,0	10,0
Волго-Вятский	50,0	19,0
Поволжский	160,0	115,0
Уральский	258,0	187,0
Западно-Сибирский	210,0	95,0
Восточно-Сибирский	191,1	80,1
Дальневосточный	150,7	165,7
Прибалтийский	385,0	154,0
Белорусский	150,0	145,0
Украина	591,0	437,7
Закавказье	170,0	135,0
Казахстан	185,0	135,0

Проведенные за последние годы анализ показал, что структура потребления пенополистирола сохраняется практически неизменной, причем, если для стран Западной Европы ведущей областью является строительство, то для Северной Америки и Японии важнейшими сферами потребления является упаковка и товары массового спроса.

6.2 Расчет производства

Рассчитывается стоимость производства одного кубометра пенополиуретана методом напыления [30]. Схема установки для напыления пенополиуретана приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема установки для напыления пенополиуретана

Средняя производительность установки по пене составляет 60 литров в минуту (2 литра по компонентам).

6.2.1 Количество основных производственных рабочих

Технологические операции процесса напыления пенополиуретана разбиты по следующим этапам:

1) Транспортный.

Доставка оборудования, компонентов и рабочих на объект.

2) Подготовительный.

Подготовка пеногенератора, подключение к сети, заполнение расходных баков, создание рабочего давление в компрессоре.

3) Напылительный.

Подача компонентов в пульверизатор, напыление на поверхность.

4) Финишный.

Финишный этап заключается в промывке пеногенератора, сливе неиспользованных компонентов, сбросе давления в компрессоре, разборке и промывке пульверизатора.

5) Контрольный.

Заключается в контроле толщины покрытия, визуальном осмотре и различных видах неразрушающего контроля.

6) Транспортный.

Транспортирование оборудования и компонентов в место хранения, вывоз рабочих с объекта

Таблица 6.5 - Количество основных рабочих

Обслуживаемое оборудование	Кол-во, чел.	Разряд
Рабочий по напылению пенополиуретана	1	5
Оператор пеногенератора	1	4
Итого	2

6.2.2 Затраты на материалы

Таблица 6.6 - Расчёт стоимости композиции

Компонент	Содержание, %	Цена, руб.
		Цена за 1 кг	С учётом расхода
Полиизоцианат	55	96	52,8
Полиол	45	74	33,3
Готовая композиция	_	86,1

Плотность пенополиуретана составляет около 45 кг/м³, следовательно затраты на производство одного кубометра пеноплиуретана по компонентам составят:

Ц1м3 ППУ=3874,50 руб.	(6.1)

6.2.3 Затраты на потребление электрической энергии

Установка состоит из следующих потребителей электрической энергии.

Таблица 6.7 - Потребители электрической энергии

Наименование	Тип	Кол-во	Мощность, кВт	Коэффициент использования
Двигатель асинхронный	71В2У2	2	1,1	1
Компрессор	ABAC S3/25	1	1,5	0,7

Стоимость силовой электроэнергии

,	(6.2)

где - цена электроэнергии, руб./кВт•ч; - расход силовой электроэнергии на один кубометр пенополиуретана, кВт•ч:

Производительность установки по пене составляет 60 литров в минуту. Значит для изготовления одного кубометра пенополиуретана потребуется:

,	(6.3)

где 1000 - объем одного кубометра в литрах, - производительность установки, л/мин.

Суммарная потребляемая мощность установки составляет:

,	(6.4)

где - количество оборудования; М_уст - установленная активная мощность; - коэффициент использования электрооборудования по времени и мощности.

	(6.5)

Для производства одного кубометра пенополиуретана затрачивается:

	(6.6)

Цена за электроэнергию для предприятий в Алтайском крае составляет 4,3 руб. за 1 кВт•ч

	(6.7)

6.2.4 Расчет заработной платы основных производственных и вспомогательных рабочих

Фонд заработной платы ОПР состоит из основной заработной платы, дополнительной заработной платы и премий:

.	(6.8)

Основная заработная плата

,	(6.9)

где - районный коэффициент, по Алтайскому краю он равен 1,15; - коэффициент доплат; - тарифная заработная плата:

,	(6.10)

где - трудоемкость годовой программы; - часовая тарифная ставка j-го разряда.

,	(6.11)

где - тарифный коэффициент j-го разряда; - часовая тарифная ставка 1-го разряда.

,	(6.12)

где - коэффициент соответствия тарифной заработной плате (К_соот.=3); - минимальная заработная плата (МРОТ, 4330 руб. с 01.01.2009 г.); - действительный фонд времени одного рабочего за месяц (140 часов).

Определяем трудоемкость годовой программы

,	(6.13)

где - действительный фонд времени одного рабочего за год (140 часов · 12 мес. = 1680 часов).

Определяем годовую тарифную заработную плату:

.	(6.14)

Основная заработная плата:

,	(6.15)

здесь =1,18, К_р.к.= 1,15 - районный коэффициент, по Алтайскому краю.

Дополнительная зарплата составляет 10% от основной зарплаты:

.	(6.16)

Премию определяем по формуле

.	(6.17)

Все показатели по вычислению заработной платы сведены в таблицу 6.8.

Таблица 6.8 - Расчет заработной платы основных производственных рабочих

№ рабочего	Тгод	Зтар	Зосн	Здоп	П
1	1680	240055	325755	32575	214998	573328
2	1680	210319	285403	28540	188366	502309
1075637

Рассчитаем размер единого социального налога:

,	(6.18)

где - ставка единого социального налога в процентном отношении,

Время производства одного кубометра пенополиуретана согласно формуле 6.1. составляет 0,28 ч. Значит, расходы на заработную плату на производство одного кубометра пенополиуретана составляют:

	(6.19)

6.2.5 Затраты на оборудование

Затраты на оборудование состоят из амортизационных затрат

,	(6.20)

где - годовые затраты на амортизацию оборудования;

Годовые затраты на амортизацию оборудования определяем по формуле:

,	(6.21)

где - оптовая цена оборудования, тыс. руб.; - норма амортизации оборудования, % ; - количество принятого оборудования, шт.

Расчёт стоимости установки приведён в таблице 6.9.

Таблица 6.9 - Расчёт стоимости установки

№	Наименование	Тип	Кол-во	Цена, руб.
1	Двигатель асинхронный	71В2У2	2	7000,00
2	Частотный преобразователь	Веспер Е2-8300-S2L	2	17000,00
3	Шестерёнчатый насос	НШ4Г-3	2	2000,00
4	Компрессор 200 л/мин	ABAC S3/25	1	12500,00
5	Рукав высокого давления	ГОСТ 6286-73	1	10000,00
6	Пистолет-распылитель	-	1	20000,00
7	Сборка установки	-	1	10000,00
	Итого	78500,00

Годовые затраты на амортизацию оборудования составляют:

	(6.22)

Действительный фонд времени согласно пункту 6.2.4 составляет 1680 часов. Следовательно установка в год работает 1680 часов.

Амортизационные отчисления на один кубометр пенополиуретана составляют:

	(6.23)

6.3 Калькуляция себестоимости

После расчета статей расходов составляем калькуляцию себестоимости

Таблица 6.10 - Себестоимость производства 1 м³ пенополиуретана

Статьи расходов	Сумма, руб.
1. Основные материалы	3874,50
2. Силовая электроэнергия	3,87
3. Заработная плата ОПР + единый социальный налог	225,90
4. Затраты на амортизацию, содержание и эксплуатацию оборудования	4,90
ИТОГО	4109,17

Наглядно структуру стоимости пенополиуретана можно изобразить на круговой диаграмме (рисунок 6.2). Основную часть стоимости предлагаемого материала составляет сырьё (композиция полиол+полиизоцианат). Поэтому, для снижения себестоимость необходимо искать варианты замены сырья на менее дорогостоящее.



Рисунок 6.2 - Структура себестоимости 1 м³ пенополиуретана

6.4 Выводы

В данном разделе дипломного проекта были рассчитаны технико-экономические показатели производства пенополиуретана методом напыления. В результате расчёта был определёна ориентировочная себестоимость одного кубометра пенополиуретана, которая составила 4109,17 рублей. Замечено, что основной вклад в стоимость продукции вносит стоимость компонентов. Также был произведен расчёт стоимости установки для напыления двухкомпонентной композиции пенополиуретана, которая составила 78500,00 руб.

Произведенные расчеты позволят оценить годовой бюджет предприятия, уменьшить издержки и снизить стоимость продукции.

Заключение

В ходе изучения проблемы шума от тягодутьевых машин и условий их эксплуатации, были выдвинуты требования к проектируемому материалу: теплостойкость проектируемого материала должна быть не менее 150 °С, материал должен обладать высокой адгезией к изолируемой поверхности, минимальной гигроскопичностью, коэффициент теплопроводности должен быть минимальным, позволяющим достигать допустимых условий труда при минимальной толщине покрытия.

Из всех имеющихся на сегодняшний день вспененных полимерных материалов, этим требованиям удовлетворил только жёсткий пенополиуретан, получаемый методом напыления.

В ходе работы над проектированием шумо- и теплоизоляционного покрытия на основе пенополиуретана, были изучены параметры химической реакции полиола и полиизоцианала, рассмотрены такие основные параметры реакции, как время старта, время гелеобразования и время подъёма пеноматериала; описан компонентный состав исходного сырья и свойства компонентов; приведена общая информация по технологии напыления, на основе чего подобрано оборудования. В качестве основного технологического звена рекомендован пеногенератор ПГМ-1045АТ. Также приведены методики определения основных эксплуатационных характеристик таких, как шумоизоляционные свойства, коэффициент теплопроводности, прочность при сжатии. Описан метод статистической обработки экспериментальных данных.