Анализ отечественных систем диагностики прямолинейности рельсов

Следуя инструкциям на экране, нажимают <Esc>. На экран выводится запрос: «Сохранить внесенные изменения? Сохранить. Не сохранять. Продолжить». Если есть уверенность, что все подключения сделаны правильно и дальнейшие изменения в вертикальной плоскости не потребуются, то с помощью курсорных клавиш делают выбор «Сохранить» и нажимают <Enter>. В этот момент происходит запись в специальный связывающий файл sensors1.lnk (для датчиков прямолинейности вертикальной плоскости), и в дальнейшем УКП «Элекон-42» с его помощью будет работать с конкретными юстировочными таблицами (файлами) соответствующих датчиков. Если уверенности в правильности подключения нет или переключения выполнялись в учебных целях, то с помощью курсорных клавиш делают выбор «Не сохранять» и нажимают <Enter>. В этом случае запись в связывающий файл sensors1.lnk не происходит и в нем сохраняется старая информация о подключении датчиков вертикальной плоскости. Если переключения выполнены не в полном объеме, то делают выбор «Продолжить» и остаются в режиме редактирования связей (Рис. 15)

После завершения ввода установленных датчиков вертикальной плоскости выходят из указанной опции и повторяют аналогичные манипуляции в опциях «Подключение датчиков горизонтальной плоскости (боковая поверхность)» и «Подключение датчиков скрученности». При этом информация по данным подключениям будет сохраняться в файлах sensors2.lnk и twist.lnk, которые, как и sensors1.lnk расположены в директории по имени выбранного типа рельса (в каталоге \SENSORS\).

Просмотреть содержимое файлов sensors1.lnk, sensors2.lnk, twist.lnk и ele_rail.txt можно из NortonComander, нажав на клавишу <F3> или <Alt-F3>. Это можно сделать, также любым другим редактором DOS.

Рисунок 16- Подключение датчиков

Структура имени датчика, и соответствующего ему имени файла формируется по следующему принципу:

0715p65.skv,

где: 07 - номер «улитки»;

15 - номер генератора;

р65 - тип рельса, на котором этот датчик юстировался (где символ «р» - это латинская «п»);

s - сенсор (датчик);

k - рельс объемно-закаленный;

v - означает что это датчик вертикальной плоскости (vertical).

6374p65.skh,

где: 63 - номер «улитки»;

74 - номер генератора;

р65 - тип рельса, на котором этот датчик юстировался (где символ «р» - это латинская «п»);

s - сенсор (датчик);

k - рельс объемно-закаленный;

h - означает что это датчик горизонтальной плоскости (horizontal).

tw_95_96.skt,

где: tw - скрученность (twist);

95 - номер левого генератора;

96 - номер правого генератора;

s - сенсор (датчик);

k - рельс объемно-закаленный;

t - означает что это датчик скрученности (twist).

Как видно из предыдущего пункта, один и тот же датчик одной плоскости может иметь несколько разных имен, в зависимости от типа рельса, на котором он юстировался. При этом на нем должно быть наклеено несколько бирок с соответствующими именами, и датами юстировок. Если в процессе эксплуатации радиочастотный датчик подвергли ремонту с заменой частотозадающих радиоэлементов, то этот датчик подлежит новой юстировке на всех типах рельсов, на которых он был отъюстирован до ремонта. При этом все файлы со старой датой юстировки немедленно удаляют со всех носителей.

Факт проведения процедуры юстировки с указанием имени файла датчика, даты, типа рельса, причины проведения, вносят в специальный журнал произвольной формы и скрепляют подписью лица проводившего юстировку. К юстировке радиочастотных датчиков может быть допущены лицо по п.1.3, либо лица метрологической службы предприятия, обученные выполнению данной работы.

Выходят из программы ele_cfg.exe, сохраняя либо не сохраняя данные по конфигурированию системы. Если изменения были внесены, а выход был осуществлен по опции «Возврат в DOS без сохранения изменений <Esc>», то программа выдаст сообщение «В конфигурацию были внесены изменения. Сохранять (Y/N)? _». Если внесенные изменения требуют сохранения, то нажимают клавишу <Y> (Yes). Нажатие любой другой клавиши (например, <Esc>) будет означать отказ от сохранения изменений.

В рабочей директории загружают программу ele_rl.exe, и устанавливают необходимые браковочные уровни, соответствующие нормативным документам, согласованных с потребителями рельсов. Файлы с браковочными уровнями сохраняются в рабочей директории УКП «Элекон» и имеют названия elecon__._rl (для контроля по всей длине) и r_elecon._rl (для контроля исключительно концевых зон при количестве датчиков прямолинейности 4 и более). При отсутствии файла elecon__._rl рабочая программа elecon.exe выдаст соответствующее сообщение и запретит работу системы краскоотметки.

Выходят из программы ele_rl.exe и загружают рабочую программу elecon.exe. При каждом запуске УКП "Элекон" тщательно тестируют все подсистемы операционного блока, которые будут задействованы в ходе контроля рельсов. В случае, если обнаружится хотя бы одна неисправность, на экране появится соответствующее сообщение и дальнейшая работа УКП будет немедленно прекращена.

После процедур самотестирования УКП "Элекон" калибрует все измерительные радиочастотные датчики (т.е. определяет значения Fa) и если калибровка проходит успешно - разрешает контроль прямолинейности рельсов, сформировав на дисплее рабочую "картинку" контроля рельсов (Рис. 17).

Следует обратить внимание на то, чтобы во время калибровки в зоне контроля не было рельса и других посторонних предметов. Если последнее условие не было выполнено, то удаляют рельс или посторонние предметы из зоны контроля и еще раз принудительно калибруют датчики, последовательно нажав клавиши <F1> и <F10>. Результаты калибровок будут выведены в соответствующие "бруски" датчиков в виде значения, численно равного разности между ожидаемой (табличной) величиной длительности замера и фактической (полученной в ходе калибровки). Данное значение зависит от условий работы датчика (место установки, наличие крупных металлических форм в зоне датчика, температура и т.п.) и на практике не превышает 400…500 единиц. Эта величина прямым образом связана метрологическим параметром "относительное отклонение рабочей частоты датчика". Значение последнего по каждому датчику определяют, нажав клавишу <F10>. Система автоматически откалибрует все измерительные каналы и выдаст в окно состояний величины относительных отклонений рабочих частот по каждому датчику в процентах. Если один из результатов калибровки превышает 0.5%, то еще раз проверяют зону контроля соответствующего датчика, или заменяют этот датчик по п.8.20.

При первоначальной фиксации радиочастотных датчиков или после аварийных ситуаций, связанных с повреждениями механическая части для крепления измерительных датчиков, определяют погрешность размещения измерительных датчиков в следующей последовательности:

- из меню "помощи" рабочей программы УКП "Элекон", нажав на соответствующую клавишу, вызывают опцию "Размещение датчиков";

- в окне состояний появится схематичный чертеж размещения датчиков одной из плоскостей с указанием необходимых размеров. Нумерация датчиков - по ходу движения рельса. Нажимая клавишу <Tab> вызывают в окно состояний чертеж другой плоскости;

замеряют расстояния между датчиками в каждой из плоскостей в соответствии со схематичным чертежом. Измеренные расстояния могут отличаться от требуемых не более чем на 10мм.

Нажатием соответствующих клавиш проверяют работу маркеров, выполняя, при необходимости, регулировку в системе краскоподачи.

При отсутствии замечаний по предыдущим пунктам УКП "Элекон" готов к контролю рельсов.

2.3.6 Порядок работы

Вся текущая текстовая, графическая, цветовая информация по ходу и результатам контроля выводится в удобном для понимания виде на экран монитора операционного блока в форме независимых окон (Рис. 17).

В момент запуска программы в окно состояний выводится меню "помощи", через которое осуществляется доступ к любой информации по текущему контролю и управление подсистемами.

Вызов требуемой информации на экран не оказывает никакого влияния на ход и результаты контроля рельсов, т.к. программа работает в режиме многоуровневых аппаратных прерываний, где функциям отображения и сервиса определен самый низший приоритет.

УКП "Элекон" позволяет оценить изменение величины рабочего зазора "датчик-рельс" непосредственно в «брусках» датчиков, в окне скрученности и зазоров, либо с помощью вызова соответствующей опции из меню "помощи". В ходе контроля НЕВОЗМОЖНО поменять значения браковочных уровней (их можно только просмотреть). Изменение или уточнение величин браковочных уровней осуществляется специальной программой (ele_rl.exe), а сами значения браковочных уровней хранятся в файле elecon__._rl. Последний файл должен находится в рабочей директории. В случае его отсутствия отметка "факт контроля" на заднем конце рельса ставиться не будет. Информация о номерах последнего проконтролированного и контролируемого в данный момент рельса выводится в окно сообщений. Кроме того, номер каждого рельса указывается в окне профилограмм. УКП "Элекон" позволяет выводить обобщающую световую сигнализацию о результатах контроля рельса. Порядок при этом следующий. Сначала световой индикатор "моргает" определенное количество раз по результатам контроля скрученности рельса (если такой контроль включен):

1 раз - скрученность до 0.5мм;

2 раза - скрученность от 0.5мм до 1.0мм;

3 раза - скрученность от 1.0мм до 1.5мм;

4 раза - скрученность от 1.5мм до 2.0мм;

5 раз - скрученность от 2.0мм до 2.5мм;

6 раз - скрученность от 2.5мм и более.

Затем световой индикатор делает паузу и с повышенной частотой "моргает" по поводу результатов контроля прямолинейности в вертикальной плоскости (поверхность катания):

1 раз - волна на рельсе не превысила первый браковочный уровень;

3 раза - волна на рельсе между первым и вторым браковочным уровнем;

9 раз - волна на рельсе между вторым и третьим браковочным уровнем;

12 раз - волна на рельсе превысила третий браковочный уровень.

Затем световой индикатор снова делает паузу и с частотой как в предыдущем пункте "моргает" по поводу результатов контроля прямолинейности в горизонтальной плоскости (боковая поверхность). Количество - аналогично вертикальной плоскости.



Рисунок 17- Вид диалогового окна при отображении информации по ходу и результатам контроля.

УКП "Элекон-42" в ходе работы осуществляет текущую самодиагностику, при обнаружении сбоев в работе выводит в окно состояний "тревожную" информацию, а при фатальных неисправностях в подсистемах самостоятельно прекращает контроль рельсов, о чем информирует оператора звуковыми сигналами и соответствующим сообщением. При этом отметка "факт контроля" на рельс, в ходе контроля которого был допущен сбой, не ставится и световая сигнализация о результатах контроля блокируется.

Любой факт сбоя в работе системы или действия оператора, в результате которых могут произойти изменения метрологических параметров УКП "Элекон" (в т.ч. смена браковочных уровней за время между двумя запусками рабочей программы) автоматически фиксируются в файлах с расширением .chk с указанием даты и времени этого события. В файлах с расширением ._st запоминаются статистические результаты по результатам отбраковки рельсов за отчетный период (например за рабочую смену). В файлах с расширением .xl сохраняется полная статистика контроля за смену в формате, доступном для чтения программой Exel из пакета Microsoft Office для возможности последующего углубленного анализа и стандартного сервиса при работе с базами данных. Все указанные файлы формируются в поддиректориях с именами, соответствующих текущему месяцу и году. Эти поддиректории располагаются в директории \DB, о которой уже говорилось выше.

2.3.7 Проверка технического состояния и обслуживание

Проверку технического состояния УКП "Элекон" начинают с осмотра механической части для крепления измерительных датчиков на предмет целостности сварных соединений, надежной фиксации крепежных и регулировочных винтов и т.п.

Проверяют надежность крепления измерительных датчиков и правильность их расстановки в соответствии с п.6.37. Убеждаются в отсутствии трещин на текстолитовых платформах.

Проверяют защищенность электрических линий, заземления операционного блока и БУКО, надежность фиксации разъемов и соединений.

Загружают рабочую программу el-42.exe, тестируя тем самым все подсистемы УКП "Элекон".

Имитируя прохождение рельса и проворачивая вал датчика пути убеждаются в исправности последнего.

Принудительно управляя из рабочей программы краскоотметчиками убеждаются в надежной работе последних. При необходимости проводят дополнительную регулировку краскоотметчиков.

Еженедельно проводят диагностику жесткого диска компьютера утилитой Norton Disk Doctor (NDD) с последующей оптимизацией утилитой Speed Disk (SPEEDISK). Если на компьютере установлено несколько операционных систем, то указанные процедуры следует производить утилитами более мощных операционных систем, для того, чтобы не разрушить файлы с длинными именами (для Windos-XP и т.п.)

Ежемесячно сжатым воздухом проводят чистку системного блока компьютера от скопившейся пыли. С помощью салфетки, смоченной в гидролизном спирте, проводят чистку контактов разъемов радиочастотных датчиков, импульсных датчиков пути, контактных площадок специализированного контроллера.

2.3.8 Нормы расхода материала

Расход нитрокраски и ацетона для системы краскоотметки - по 2 грамма на одну тонну рельсов (при средней длине рельса 25м).

Норма расхода салфетки хлопчатобумажной - 1 кв.м./месяц.

Норма расхода спирта гидролизного - 0.1 кг/месяц.

3. Экономическая часть

3.1 Расчёт численности слесарей КИП и А

Объем работ, выполняемых слесарем КИП и СА, измеряется в условных прибороединицах (у.п.е.). За условную прибороединицу принят условный прибор, полное время на обслуживание и ремонт которого составляет 80 часов в год.

При дифференциации объема работ предусмотрены следующие составляющие обеспечения работоспособности 1 у.п.е. при 100%:

а)техническое обслуживание (ТО) - 30-40%;

б)планово-предупредительные работы (ППР) - 30-47%;

в)капитальный плановый ремонт в лабораториях Управления (КР) -18-37%.

Согласно нормативам численности рабочих, занятых ремонтом и обслуживанием КИП и СА нормативная численность слесарей КИП и СА составляет:

ч_н = 0,015 · Т · к_п · к₃, (1)

где Т - количество КИП и СА, выраженная в у.п.е.;

к_п - коэффициент, учитывающий подотраслевую принадлежность (1,123);

к_з - коэффициент, учитывающий природно-климатическую зону (1,19).

ч_н= 0,015 · 1477,48· 1,123 · 1,19 = 29 чел.

3.2 Расчёт заработной платы слесарей

Номинальное время работы за год по пятидневному графику

Таблица 4 - Баланс рабочего времени при пятидневной рабочей неделе

Месяц	Количество календарных дней	Количество выходных и праздничных дней	Количество рабочих дней	Количество предпразднич ных дней	Количество рабочих часов
Январь	31	14	17		136
Февраль	28	8	20	1	159
Март	31	11	20	1	159
Апрель	30	8	22	1	175
Май	31	13	18	1	143
Июнь	30	11	19	1	151
Июль	31	8	23		184
Август	31	9	22		176
Сентябрь	30	9	21		168
Октябрь	31	8	23		184
Ноябрь	30	10	20		160
Декабрь	31	9	22	1	175
Итого:	365	118	247	6	1970

t _н.г.5 = 1970 ч.

Номинальное время работы за месяц по пятидневному графику

(2)

Фактическое время работы за год по пятидневному графику

t_ф.г.5=t_н.г.5 - (t_отп + t_бол + t_гос.об) · 8 (3)

где t_отп - количество отпускных дней;

t_бол - количество дней по болезни;

t_гос.об - количество дней на выполнение государственных обязанностей.

t_ф.г.5=1970 - (28 + 10 + 3) · 8 = 1642 ч.

График работы на март месяц

Дни	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Часы	12	-	4	8/4	8	-	-	12	12	-	4	8/4	8	-	-

Дни	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Часы	12	12	-	4	8/4	8	-	-	12	12	-	4	8/4	8	-	-

Количество часов работы:

t_ф= 180 ч

в том числе ночное время:

в праздники:

t_праз = 12 ч

Таблица 5 - Исходные данные

Профессия	Разряд	Тариф за час, руб.	Процент премии	Стаж работы, лет	Кол-во иждивенцев
Слесарь КИП и СА	5	55,83	60	11	1

Заработная плата по тарифу:

зn_T = T · t_ф (4)

где Т - тарифная ставка за час, руб.;

в том числе ночное время:

в праздники:

t_праз = 12 ч

Таблица3 - Исходные данные

Профессия	Разряд	Тариф за час, руб.	Процент премии	Стаж работы, лет	Кол-во иждивенцев
Слесарь КИП и СА	5	55,83	60	11	1

Заработная плата по тарифу:

зn_T = T · t_ф (4)

где Т - тарифная ставка за час, руб.;

t_ф - количество часов работы (фактическое).

зn_T = 55,83 · 180 = 10049,4 руб.

Доплата за ночное время:

Д_ноч= 0,4 · T ·

Д_ноч= 0,4·55,83· =2009,88 руб.

Доплата за переработку графика:

Д_пер= 0,5 · T · t_пер, (7)

Где 0,5 - коэффициент доплаты за переработку графика

t_пер = t_ф - t_н.м. (8)

t_пер = 180 - 159 = 21 ч

Д_пер = 0,5 · 55,83 · 21 = 586,21 руб.

Доплата за работу в праздники:

Д_праз.= Т · t_праз. (9)

Где t_праз. - время отработанное в праздники, ч

Д_праз.= 55,83 · 15 = 669,96 руб

Доплата за раскомандировку:

Д_рас.= 0,3 · Т ·, (10)

где 0,3 - время на одну раскомандировку, ч

Д_рас. = 0,3· 55,83 ·= 251,24 руб.

Доплата за выслугу лет:

Д_выс.= к_выс.· Т · t_ф (11)

Д_выс.= 0,125 · 55,83 · 180 = 1256,18 руб.

Таблица 4 - Коэффициент доплаты за выслугу лет

Стаж работы, лет.	Коэффициент
1-3	0,050
3-5	0,075
5-10	0,100
10-15	0,125
Свыше 15	1,150

Доплата за работу в тяжелых условиях труда

Д_усл. = 2 · t_ф , (12)

где 2 - оплата одного часа работы в тяжелых условиях труды, руб.

Д_{усл .}= 2 · 180 = 360 руб

Премия с учетом КТУ (коэффициент трудового участия):

 (13)

где %П - процент премии.

( 10049,40 + 2009,88 + 586,21 + 251,24+1256,18 + 360 ) · 1,2 =
= 0,6 · 14512,91· 1,3 = 10449,29 руб.

Таблица 5 - порядок начисления КТУ

№	Показатель	Количество	Размер измерения КТУ
1	Внесение предложений, направленных на повышение эффективности производства и качества	1	+0,3
2	Выявление и устранение, предотвращение серьезных нарушений производства, длительного простоя оборудования	1	+0,1
3	Нарушение правил техники безопасности	1	-0,2

Базовый КТУ = 1

Фактический КТУ_ф = 1 + 0 ,3 + 0,1 - 0,2=1,2

Месячная заработная плата с учетом районного коэффициента:

(14)

(10049,40 + 2009,88 + 586,21 + 251,24+1256,18 +669,96 + 360+10449,29) = 33317,89 руб.

Подоходный налог

, (15)

где %ПН- процент подоходного налога (13);

с - сумма, не облагаемая налогом на иждивенца, руб. (1400);

n - количество иждивенцев.

руб.

Заработная плата к выплате

зп_вып = зп_мес - ПН (16)

зп_вып = 33317,89 - = 29168,57 руб.

4. Экономика производства

4.1.Расчёт себестоимости одной УПЕ

Таблица 7 - Калькуляция себестоимости Управления метрологии и автоматизации

Статья затрат	План
	Ед., изм	Кол-во	Цена за еденицу, руб.	Сумма на весь объем, тыс.руб.	Сумма на 1 у.п.е., руб.
1	2	3	4	5	6
Материалы и услуги на заказ
Термопары, пакеты				560	42,42
Запасные части на заказ				220	16,67
Материалы на заказ				200	15,15
Услуги Госстандарта для др.цехов				200	15,15
ИТОГО:				1180	89,39
Энергетические затраты:
Электроэнергия	тыс. кВт·ч	6	629,44	3,78	0,29
Сжатый воздух	тыс. м3	10	95,9	0,96	0,07
Кислород	тыс. м3	42	28,33	1,19	0,09
ИТОГО:				5,93	0,45
Заработная плата				3670,9	278,18
Отчисления на соц. нужды				1306,84	99
Амортизация				56	4,24
Износ сменного оборудования				15,8	1,29
Текущий ремонт:
Вспомогательные материалы				48	3,64
Услуги ЭРЦ				2	0,15
Услуги подрядн. организаций				70	5,3
Заработная плата				7	0,53
Отчисления на соц. нужды				2,5	0,19
ИТОГО:				129,5	9,81
Капитальный ремонт				0
Услуги транспортных цехов				148,85	12,28
Содержание основных средств:
Электроэнергия на освещение	тыс. кВт·ч	3,5	629,44	2,2	0,17
Услуги ТСЦ:
Тепло горячей воды	Гкал	70	217,5	15,23	1,15
Хим. очищ. вода	тонн	500	5	2,5	0,19
Вода питьевая (3 подъем)	тыс. м3	0,8	4185	3,35	0,25
Бытовые стоки	тыс. м3	1,37	9113,86	12,49	0,95
1	2	3	4	5	6
Инжен. центр				3	0,23
ЦЭТЛ				4	0,3
Вспомогательные материалы				169,3	12,83
Аргон		24	26,02	0,67	0,05
Топливо				3	0,23
Запасные части				146,6	11,1
ИТОГО:				362,34	27,45
Охрана труда:
Вспомогательные материалы				4,2	0,32
Спецмолоко				30	2,93
Спец. одежда и СИЗ				5	0,38
Сменное оборудование				29,5	2,23
Услуги благоустройства				2	0,15
Услуги ЛРИЗ				0,3	0,02
Услуги ЦПВ				9	0,72
Дезинфекция				1,5	0,11
Содержание мойки обжимн.цех				11,1	0,84
Углекисл. (ТСЦ)	кг	72	16	1,15	0,09
Мед.осмотр				1	0,08
Услуги ГСС				30,65	2,32
ИТОГО:				125,4	9,5
Прочие расходы:
Вспомогательные материалы				0,5	0,04
Услуги ЦТД				34,1	2,58
Услуги ЛОТ				6	0,45
Оплата стор.организ				40	3,03
Страхование ДМС				5	0,38
Страховой тариф отрасли (2,1%)				77,24	5,85
Услуги УИТ				61,4	4,65
Основные средства <10000 руб.				47	3,56
Накладные расходы				0
ИТОГО:				271,24	20,55
Всего передел	тыс.руб.			7272,79
Кол-во у.п.е. по тех. отчету	у.п.е.				13200
Себестоимость 1 у.п.е.					550,9

Себестоимость 1 у.п.е. = (17)

Себестоимость 1 у.п.е. =

4.2 Расчет затрат на эксплуатацию оборудования

Эксплуатационные затраты складываются из затрат на:

- оборудование, необходимое для эксплуатации дефектоскопа - С_об

- дополнительные материалы - С_мат

- заработную плату обслуживающего персонала- С_з/п

- единый социальный налог - С_ЕСН

- амортизационные отчисления - С_ам

- затраты на электроэнергию - С_эл

- накладные расходы - С_нр

- прочие расходы - С_пр

Поскольку для измерителя прямолинейности «горячих» рельсов нужен ПК и программное обеспечение, то для определения затрат на оборудования нужно сложить их стоимость.

Таблица 6 - Необходимое оборудование для проектирования устройства

Наименование Оборудования	Количество, ед.	Цена, руб./год
Механическую часть для крепления измерительных датчиков	1	7000
Механизмы перемещения рельса через зону контроля	2	30000
Операционный блок в состав которого входят IBM-совместимый компьютер, специализированный контроллер, установленный в один из слотов материнской платы компьютера и блок управления краскоотметчиками	1	80000
Радиочастотные датчики	6	3200
Пакет программного обеспечения УКП "Элекон"	1	119831
		135200
Итого, Соб		240031

За дополнительные материалы примем расход материалов для чистки системного блока компьютера.

Ежемесячно сжатым воздухом проводят чистку системного блока компьютера от скопившейся пыли. С помощью салфетки, смоченной в гидролизном спирте, проводят чистку контактов разъемов радиочастотных датчиков, импульсных датчиков пути, контактных площадок специализированного контроллера.

Таблица 7 - Затраты на материалы

Наименование	Количество, ед.	Цена, руб.	Цена, руб./год
Салфетки	12	30	360
Спирта гидролизного	1,5	250	375
Итого, Смат			735

Для работы «Элекона» отдельный работник не требуется, поэтому затраты на заработную плату обслуживающего персонала не рассчитываются.

Затраты на амортизационные отчисления определим по формуле:

(28)

где С - базовая стоимость оборудования,

Na - годовая норма амортизации (для промышленных предприятий 12- 15%)

Поскольку УПК «Элекон-42» будет эксплуатироваться 24часа в сутки, 360 дней в году, т.е.операционный блок , радиодатчики, краскоотметчик будут работать постоянно, то затраты на электроэнергию составят:

(29)

Прочие расходы составляют 7% от суммы всех предыдущих расходов:

Таблица 8- Смета затрат на эксплуатацию

Наименование затрат	Единица измерения	Значение показателя
Затраты на оборудование	руб./год	240031
Затраты на материалы	руб./год	735
Затраты на электроэнергию	руб./год	10658
Затраты на амортизацию	руб./год	17576
Прочие затраты	руб./год	18830
Итого	руб./год	287830

5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

5.1 Безопасность

5.1.1 Анализ условий труда.

В прокатных цехах существуют источники опасных и вредных факторов производственной среды, устранение воздействия которых на персонал является одной из задач охраны труда. На производстве должны быть созданы благоприятные условия труда - совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. Однако возможность воздействия производственных факторов на работающих существует всегда, поэтому должны быть разработаны меры защиты от него и обеспечения безопасности труда - состояния условий труда, при которых исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов.

При проведении технологического процесса в цехе неразрушающего контроля ОАО "НКМК" на всех стадиях обработки металлов возможно появление опасных и вредных факторов. Основными из них являются: выделение пыли, газов, паров; тепловой поток; повышенный уровень шума, вибрации, электромагнитных излучений; увеличения напряжения в электрических цепях; наличие движущихся машин и механизмов; подвижные части производственного оборудования. В цехе установлено различное основное и вспомогательное оборудование, движущиеся части которого представляют определенную опасность, так как непредусмотренный контакт с ними может вызвать травмы производственного персонала.

Поэтому для обеспечения безопасности эксплуатации машин и механизмов прокатных цехов необходимо применять различные системы защиты. Это достигается прежде всего механизацией и автоматизацией производственных процессов, дистанционным управлением механизмами и наблюдением за их работой, заменой периодических процессов непрерывными, автоматизацией измерения параметров процесса обработки металла.

Шум оказывает многообразное влияние на организм человека. Источники механических шумов в прокатных цехах являются зубчатые передачи, подшипники, кулачки, кривошипные механизмы, цепные передачи, процессы транспортировки металла по рольгангам, его деформации, резки, вибрации поверхностей машин и оборудования. Термический шум возникает при работе газовых горелок, нагревательных устройств, при горении различных факелов. Электромагнитный шум возникает при шуме трансформаторов. Уровень звукового давления на рабочих местах в цехе 90-120 дБ при норме 80 дБ.

Источниками вибрации являются: возвратно-поступательные движущие системы: электрические и пневматические зубила, шлифовальные машины. Санитарные нормы вибрации рабочих мест по СанПиН 2.2.4/2.1.8.556-96.

В цехе имеются источники электромагнитных и электрических полей, которые используются для различных целей: подогрева рабочих валков, сушки покрытий, нанесенных на поверхность изделий, нагрева исходных изделий для горячей прокатки. Электромагнитное поле создается при работе высокочастотных и сверхвысокочастотных установок. Нормы по электромагнитному излучению по СанПиН 2.2.4/2.1.8.054-96.

К опасным факторам в обжимном цехе относятся:

- работа нагревательных печей;

- наличие движущихся горячих заготовок;

- наличие движущихся агрегатов и механизмов;

- наличие высокого уровня напряжения.

В таблице 9 приведены опасные факторы производства, вид травм, которые можно получить под воздействием данных факторов, а также меры по предотвращению воздействия вредных факторов на организм человека.

Таблица 9 - Опасные факторы производства.

Наименование	Уровень	Вид травмы	Меры по предотвращению действия фактора
Высокая температура	До 1300С	Термоожоги	Применение теплоизоляционных экранов, огнеупоров; использование спецодежды.
Движущиеся части машин и механизмов		Механическое повреждение	Наличие безопасных путей прохода рабочих; применение ограждения движущихся частей машин и механизмов, бирочной системы или наряда-допуска; строгое соблюдение правил безопасности; использование средств звуковой и световой сигнализации и контроль за исправным состоянием технических средств безопасности
Движущиеся заготовки		Механическое повреждение	Оборудование специальных мостов для перехода через линию стана, ограждение опасных участков
Опасный уровень напряжения	До 1000 В	Электроудары, электроожоги	Применение заземления и зануления оборудования, а также наличие бирочной системы

К вредным факторам в прокатном производстве относятся:

- производственный шум;

- загазованность;

- запыленность;

- тепловое излучение.

- неблагоприятный микроклимат в производственных помещения.

Таблица 10 - Производственный шум (данные 2008 года)

	ПДУ, дБА СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96	Фактическая норма, дБА
Оператор пульта управления черновой клетью	75	82
Оператор пульта управления ножницами	75	80
Оператор пульта управления шлепперами	75	81
Оператор пульта управления чистовой клетью	75	79

Для снижения уровня шума посты управления оснащены шумозащитными, звукоизолированными ограждениями, внутренние помещения облицованы звукопоглощающими материалами.

Таблица 11 - Вибрация на рабочих местах (данные2008 года)

Среднегеометрические частоты, Гц	Логарифмические уровни виброскорости, дБ
	Допустимый СанПиН 2.2.4/2.1.8.556-96	Фактический
	Общий	Локальный	Общий	Локальный
1
2	117		111
4	108		105
8	102	115	108	103
16	101	109	108	100
31.5	101	109	91	98
63	101	109	80	96
125		109		90
250		109		81
500		109		79
1000		109		76

Для защиты от вибрации применяют способы, основными из которых являются: применение непрерывных процессов вместо периодических, применение виброизолирующих и вибропоглощающих материалов и конструкций, качественный монтаж оборудования и его динамическая балансировка, применение динамических гасителей вибрации и встречное спаривание двигателей, работающих на одном валу.

Для уменьшения уровня загазованности используют приточную и вытяжную вентиляции: приточная служит для подачи в цех чистого воздуха; вытяжная служит для удаления из здания цеха нагретого и загрязненного воздуха и выброса его в атмосферу. Используется также естественная вентиляция (аэрационные фонари).

Для снижения уровня запыленности используют систему гидрообеспылевания, принцип действия которой заключается в подаче воды под высоким давлением. Водяные струи, увлажняя пыль, предотвращают ее распространение. Используются также фильтры и циклоны.

В ТООЗ применяется совмещенное освещение, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Естественное освещение осуществляется через аэрационные фонари и боковые проемы.

Для общего освещения используются лампы ДРЛ, для местного освещения (в комфортных помещениях, в лабораториях и т.д.) используются светильники прямого света УПД.

Таблица 12 - Температура воздуха рабочей зоны производственных помещений (данные 2008 года)

Период года	Допустимая температура, С (ГОСТ 12.1.005-98)	Фактическая температура, С (мин. - макс./ср.)
Теплый	16 - 27	21 - 26/23
Холодный	15 - 21	16 - 23/20

Таблица 13 - Относительная влажность воздуха рабочей зоны производственных помещений (данные 2008 года)

Период года	Допустимая влажность,?? (ГОСТ 12.1.005-98)	Фактическая влажность
Теплый	55 при t = 28?С 60 при t = 27?С 65 при t = 26?С 70 при t = 25?С	62
Холодный	не более 75	69

5.1.2 Мероприятия по электробезопасности

Безопасность обслуживания зависит от характеристики помещения, в котором расположено электрическое оборудование. Влага, едкие пары и газы, высокая температура и проводящая ток пыль создают в помещении условия опасные с точки зрения поражения током.

Проектом предусмотрено:

- закрыть или сделать недоступными токоведущие части установок;

- использовать устройства и приспособления, помогающие распознать наличие напряжения в электроустановках;

- применять автоматические защиты, автоматическое отключение, если токоведущие части почему-то оказались доступными для человека;

- использовать блокировки, зануление и защитное заземление, которое снижает до безопасных пределов напряжение прикосновения и тока, обусловленное замыканием на корпус.

Соблюдение разработанных проектом мер позволит снизить, а иногда и полностью исключить поражение работающего персонала электрическим током.

5.1.3 Пожарная безопасность

Пожары на производстве представляют опасность для работающих, причиняют значительные повреждения и материальный ущерб, могут вызвать остановку работ. Цех неразрушающего контроля ОАО «НКМК» относится к категории «Г» по классификации категорий пожарной опасности производства (НПБ 105-03), так как здесь образуются несгораемые вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается излучением тепла, искр и пламени.

Источниками пожаров и взрывов являются:

- широко развитая сеть кабельного хозяйства;

- наличие большого количества масла в маслоэмульсионных подвалах;

- применение горючих газов.

Основными причинами пожаров и взрывов в обжимном цехе являются:

- неосторожное обращение с огнем;

- нарушение правил пожарной безопасности при ведении ремонтных работ;

- неисправность отопительных приборов;

- короткое замыкание;

- утечка масла из системы смазки и гидравлики;

- несоответствие плавких вставок;

- перегрузки сетей, машин, агрегатов;

- воспламенение изоляции сетей и устройств от внешнего источника зажигания (искры от сварки, брызги металла и т.д.);

- самовоспламенение текстильных и волокнистых материалов, смоченных маслом;

- несоблюдение правил техники безопасности;

- курение и применение открытого огня в неположенных местах и т. д.

Для обеспечения пожарной безопасности необходимо проводить профилактические мероприятия и противопожарные инструктажи.

К основным противопожарным мероприятиям относятся:

- правильный выбор оборудования в зависимости от категории производства и класса помещений;

- контроль за исправностью силовой и осветительной электропроводки и кабелей, своевременная проверка сопротивления изоляции;

- обеспечение герметичности маслопроводов, запорной арматуры, емкостей и другого маслонаполненного оборудования;

- контроль за приборами КИП в маслоподвалах;

- контроль за видением газоэлектросварочных и огневых работ;

- своевременное проведение уборки сгораемых отходов в помещениях и на рабочих местах;

- на допускать загромождения путей эвакуации, дорог, проездов и подступов к средствам пожаротушения;

- постоянное наблюдение за наличием и исправностью всех средств пожаротушения и сигнализации;

- нахождение средств тушения на видных, доступных местах;

- обеспечение помещений и участков цеха наглядной противопожарной агитацией.

Согласно ПУЭ - 2001 в пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины с классами напряжения до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты по ГОСТ 17494 - 72 не менее указанной в таблице.

Для ликвидации возгораний и пожаров места повышенной опасности оборудованы и обеспечены автоматическими (спринклерными и дренчерными установками водяного и пенного пожаротушения) и первичными (огнетушителями, пожарным инвентарем) средствами пожаротушения, пожарной сигнализацией.

Для соблюдения требований пожарной безопасности в электропомещениях цеха установлен:

- телефонный аппарат административно - хозяйственной связи;

- датчики автоматической пожарной сигнализации.

Цех обеспечен пенными (ОХП - 10) и углекислотными (ОУ - 5 и ОУ - 8) огнетушителями.

Углекислотные огнетушители ОУ - 5 и ОУ - 8 предназначены для тушения небольших возгораний различных веществ и материалов, находящихся под напряжением. Химический пенный огнетушитель ОХП - 10 предназначен для тушения пожара твердых материалов, а также горючих жидкостей на площади не более 1 м². Тушить пожары в электроустановках этим огнетушителем нельзя. Для своевременной эвакуации людей из опасной зоны во время пожара служат эвакуационные пути и выходы.

5.2 Экологичность

Город Новокузнецк расположен в южной части Кемеровской области на площадке, образованной проймами рек Кондома и Томь, и окружен отрогами Кузнецкого Алатау и Салаирского кряжа. Перепад высот в пределах города составляет 250 м.

Промплощадка ОАО “НКМК” шириной 2 км и длиной 5 км с террасным расположением цехов находится на севро-западной окраине города у подножия Старцевых гор на левом берегу реки Томь.

Климат района континентальный с продолжительной морозной зимой и коротким, но жарким летом. По многолетним данным среднегодовая температура воздуха в Новокузнецке составляет 0.7 С. Самым холодным месяцем является январь (-17.8°С), теплым - июль (18.5°С). Расчетная температура самого жаркого месяца июля в 13 час. дня составляет 24.1°С.

Ветровой режим города обусловлен с одной стороны общими циркуляционными особенностями района (преобладание юго - западного переноса), с другой стороны особенностями рельефа.

Роза ветров, таким образом, вытянута в направлении юго - запад - северо - восток.

Таблица 14 - Характеристика ветрового режима города

Месяц	Средняя скорость ветра, м/с	Повторяемость ветра и штиля,%
		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	штиль
январь	2.5	10	34	7	1	11	30	3	4	30
июль	2.4	24	20	5	4	13	15	8	11	15

К метеорологическим особенностям Новокузнецка, приводящим к кратковременным периодам загрязнения атмосферы, относятся:

штили;

приземные и приподнятые инверсии;

туманы.

Котловинная форма рельефа способствует большой повторяемости штилевых ситуаций, особенно зимой до 19 - 30 %, и слабых скоростей ветра летом.

Это в сочетании с частым инверсионным состоянием атмосферы создает высокий потенциал загрязнения воздуха города вредными примесями.

Повторяемость инверсий в зимний период составляет 91% от числа дней в сезоне. Летом их повторяемость меньше - 60%. Наличие инверсий в течение всего года наибольшее в утренние часы - 80 - 90%.

Одним из атмосферных явлений, активно влияющих на уровень загрязнения воздуха, является туман. В Новокузнецке по средним многолетним данным туман наблюдается до 45 дней в году.

Для расчета ПДВ на территории Новокузнецка поправочный коэффициент на рельеф местности, в соответствии с данными органов Госкомгидромета, принят равным 1.5. В таблице 15 приведены величины основных выбросов на территории участка неразрушающего контроля, а именно в термоотделении объемной закалки рельсов (ТООЗ) и на КМК в целом.

Таблица 15 - Величины основных выбросов на территории ТООЗ и в целом по КМК

Цех	Пыль, т/год	Сернистый ангидрид, т/год	Окиси углерода, т/год	Окислы азота, т/год	Прочие, т/год	Выброс в атмосферу, т/год
ТООЗ	867.8	0	44.9	19.93	0	4576.8
Итого	13700	2198	22246.9	6490	915.124	45548.1

Наличие санитарно-защитной зоны также способствует нарастанию вредных выбросов в атмосферу жилых массивов. Протяженность санитарно-защитной зоны, регламентируемая СанПиН 2..2.1/2.1.1984-06 "Требование к площадке предприятия. Санитарно-защитная зона", для металлургического предприятия санитарно-защитная зона составляет 5 км.

Но из - за постоянного расширения города в санитарно - защитной зоне КМК оказались здания (преимущественно старой постройки) Центрального и Куйбышевского районов.

Доставка рабочих к месту работы осуществляется городским общественным транспортом и служебными автобусами комбината.

Проходные расположены со стороны города, в местах максимально приближенных к цехам. Движение рабочих по комбинату осуществляется по специальным пешеходным дорожкам.

Рабочие РЦБ проходят с конечной остановки автобусов № 52, №58 и др. по нерегулируемому пешеходному переходу (обозначенному соответствующими дорожными знаками) и через проходную №8 попадают на территорию комбината.

Очистка сточных вод от маслопродуктов в зависимости от их состава и концентрации осуществляется на машиностроительных предприятиях отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием.

Отстаивание основано на закономерностях всплывания маслопродуктов в воде. Процесс отстаивания осуществляется в отстойниках и маслоловушках. Конструкция маслоловушек аналогична конструкции горизонтального отстойника. В результате отстаивания маслопродукты, содержащиеся в воде, всплывают на поверхность, откуда удаляются маслосборным устройством.

Для очистки концентрированных маслосодержащих сточных вод машиностроительных предприятий, например стоков охлаждающих жидкостей металлорежущих станков, широко применяют обработку сточных вод специальными реагентами, способствующими коагуляции примесей в эмульсиях. В качестве реагентов используют

, смесь и др.

Рисунок 21 - Схема комбинированного напорного гидроциклона.

Отделение маслопродуктов в поле действия центробежных сил осуществляют в напорных гидроциклонах. На рисунке 24 представлена схема напорного гидроциклона, предназначенного для очистки сточной воды от металлической окалины и масла. Исходная сточная вода через установленный тангенциально по отношению к корпусу гидроциклона входной трубопровод 1 поступает в гидроциклон. Вследствие закручивания потока сточной воды твердые частицы отбрасываются к стенкам гидроциклона и стекают в шламосборник 7, откуда периодически удаляются. Сточная вода с содержащимися в ней маслопродуктами движется вверх, при этом вследствие меньшей плотности маслопродуктов они концентрируются в ядра закрученного потока, который поступает в приемную камеру 3, и через трубопровод 5 выводятся из гидроциклона для последующей утилизации. Сточная вода очищенная от твердых частиц и маслопродуктов, скапливается в камере 2, откуда через трубопровод 6 отводится для дальнейшей очистки. Регулируемое гидравлическое сопротивление 4 предназначено для выпуска воздуха, концентрирующегося в ядра закрученного потока очищаемой сточной воды. Указанные гидроциклоны используют для очистки сточных вод сортопрокатного цеха с концентрацией твердых частиц и маслопродуктов соответственно 0,13…0,16 и 0,01…0,015 кг/м³ и эффективностью их очистки около 0,7 и 0,5. При расходе очищаемой сточной воды 5 м³/час перепад давлений в гидроциклоне составляет 0,1 МПа

Очистка сточных вод от маслопримесей флотацией заключается в интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса лежит молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде воздуха.

В зависимости от способа образования пузырьков воздуха различают несколько видов флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, биологическую, электрофлотацию и т. д.

На рисунке 25 представлена схема флотационной пневматической установки, предназначенной для очистки сточных вод от маслопродуктов, поверхностно - активных и органических веществ, а также от взвешенных частиц малых размеров. Исходная сточная вода по трубопроводу 1 и отверстия в нем равномерно поступает во флотатор 10. Одновременно по трубопроводу 2 подается сжатый воздух, который через насадки 11 из пористого материала в виде мельчайших пузырьков равномерно распределяется по сечению флотатора.

Рисунок 22 - Схема пневматической флотационной установки.

В процессе всплывания пузырьки воздуха обволакивают частицы маслопродуктов, поверхностно - активных веществ и мелких частиц, увеличивая скорость их всплывания. Образующаяся таким образом пена скапливается между зеркалом воды и крышкой 3 флотатора, откуда она отсасывается центробежным вентилятором 4 в пеносборник 5 и через трубопровод 6 направляется для обработки пены и извлечения из нее маслопродуктов. В процессе вертикального движения сточной воды во флотаторе содержащийся в воздухе кислород окисляет органические примеси, а при малой их концентрации имеет место насыщение воды кислородом. Очищенная таким образом сточная вода огибает вертикальную перегородку 9 и сливается в приемник 7 очищенной воды, откуда по трубопроводу 8 подается для дальнейшей обработки.

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей фильтрованием - заключительный этап очистки. Этот этап необходим, поскольку концентрация маслопродуктов в сточной воде на выходе из отстойников или гидроциклонов достигает 0,01…0,02 кг/м³ и значительно превышает допустимые концентрации маслопродуктов в водоемах.

Адсорбция масел на поверхности фильтроматериала происходит за счет сил межмолекулярного взаимодействия ионных связей. Существенное влияние на процесс осаждения маслопродуктов на фильтроматериал имеют электрические явления происходящие на поверхности раздела кварц - водная среда, связанные с возникновением разности электрических потенциалов на этой поверхности и образованием двойного электрического слоя. На процесс адсорбции маслопродуктов влияют также и поверхностно - активные вещества (ПАВ), содержащиеся в сточной воде.

Исследования процессов фильтрования сточных вод, содержащих маслопримеси, показали, что кварцевый песок - лучший фильтроматериал. В качестве фильтрующих материалов кроме кварцевого песка используют доломит, керамзит, глауконит.



Рисунок 23 - Схема фильтра - сепаратора.

На рисунке 26 представлена схема фильтра - сепаратора с фильтрованной загрузкой из частиц пенополиуретана, предназначенного для очистки сточных вод от маслопродуктов и твердых частиц. Сточную воду по входному

трубопроводу 5 подают под нижнюю опорную решетку 4. вода проходит через фильтровальную загрузку в роторе 2, верхнюю решетку 4 и очищенная от примесей переливается в приемный карман 6 и выводится из корпуса 1 фильтра. Приконцентрации маслопродуктов и твердых частиц до 0,1 кг/м³ эффективность очистки составляет соответственно 0,92…0,98 и 0,9, а время неприрывной эксплуатации фильтра - 16…24 ч.

ЛИТЕРАТУРА

1.Галицын Г. А., Бедарев Н. И., Могильный В. В. // Сталь. 2000. №11. С. 63-66.

2.Семененко Ю. Л. Машины для правки проката. - М.: Металлургия, 1961.

3.Дарушин Р. И., Губарев В. Т. Технология прокатки и контроля 25-метровых рельсов. - Новокузнецк: 1966.

4.Нестеров Д. К. Основные направления повышения качества железнодорожных рельсов. - Харьков: 1983.

5.Актуальные проблемы производства рельсов.// Под ред. Громова В. Е. - Новокузнецк: 2001.

6.Полухин П. И., Королёв А. А. Прокатное производство. - М.: Металлургия, 1982, 696 с.

7.Королёв А. А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. - М.: Металлургия, 1987, 480 с.

8.Сборник технологических инструкций РБЦ ОАО «Сталь КМК».

9.Производство железнодорожных рельсов и колёс: Сборник трудов УкрНИИМет. - Харьков: Вып. 8, 1980. .

10.Поляков В. В. Основы производства железнодорожных рельсов. - М.: Металлургия, 1990.- 450 с.: ил.

11.Поляничко В. А., Гордиенко М. С. Леванко Н. Ф. и др. Совершенствование технологии производства железнодорожных рельсов. // Металлугр, 1981, №7, с. 33-35.

12.Федоров М. И. Поздеев А. И. Винокуров И. Я. и др. Исследование условий правки объемно-закаленных рельсов, способствующих снижению уровня остаточных напряжений. // Изв. Вузов. Чёрная металлургия. 1978, №6, с. 168-179.

13.Слоним А. З., Сонин А. Л. Правка листового и сортового проката. - М.: Металлургия, 1981.-232 с.: ил.

14.Слоним А. З., Сонин А. Л. Машины для правки листового и сортового проката. - М.: Металлургия, 1975.-208 с.: ил.

15.Производство железнодорожных рельсов и колёс: Сборник трудов УкрНИИМет. Харьков: Вып. 2, 1974. С 52-55

16.Актуальные проблемы производства рельсов. / Под ред. В. Е Громова. - Новокузнецк: 2001.-260 с.: ил.

17.Грудев А. П., Машкин Л. Ф., Ханин М. И. Технология прокатного производства. - М.: Металлургия, 1994.- 653 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru