Исследование формирования структуры синтетического опала и возможность управления их характеристиками
Проведение исследования формирования структуры синтетического опала с заданными оптическими свойствами и создание возможности управления его характеристиками. Технико-экономическое обоснование разработки и внедрения модернизированной установки ВУП.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2010 |
| Размер файла | 4,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ДПtk - отрицательная величина кумулятивного денежного потока в t-ом году, то есть величина некомпенсированных инвестиций в t-ом году, руб;
ДП(t+1) - величина денежного потока в году полной компенсации первоначальных инвестиций.
Если в t-ом году инвестиции компенсируются полностью, и кумулятивный денежный поток в t-ом году равен нулю, то есть ДПtк=0, то PРд = Tt.
Средний срок окупаемости PPср инвестиций определяется по среднему денежному потоку ДПср по формуле:
PРср = ДП0 / ДПср.
Исходные данные для расчета
На кафедре в течение 10 лет использовалась базовая установка изначальной стоимостью 300000. Ожидаемый срок амортизации 15 лет. Рассматривается проблема приобретения новой установки за 326325 руб., которая прослужит на кафедре 5 лет. Новая установка за 5 лет эксплуатации снизит затраты на производство продукции (трудовые и материальные) с 592834 руб. в год (базовый вариант) до 489929 руб. в год (новый вариант). Это приведет к увеличению валовой прибыли предприятия на . в год.
Внедрение новой установки вызовет прирост чистого оборотного капитала на 50000 руб. По истечении 5 лет модернизированную установку планируется продать за 150000 руб. Реальная рыночная стоимость старой установки на момент её замены - 100000.
Расчет величины инвестиций
а) Цена модернизированной установки (-326325) руб.
б) Рыночная цена заменяемого оборудования (+100000) руб.
в) Увеличение чистого оборотного капитала (-50000) руб.
Всего инвестиций, Ко (-276325) руб.
Ставка налога на прибыль Нн = 18%, дисконтная ставка 10%.
Таблица 4.8. Приток денежных средств в ходе реализации проекта.
|
Показатели |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Экономия на эксплуатационных расходах с учетом налога |
- |
84382 |
84382 |
84382 |
84382 |
84382 |
|
|
Амортизация новой установки (ускоренная) |
- |
107687 |
146846 |
48948 |
22842 |
0 |
|
|
Амортизация старых установок (равномерная) |
- |
20000 |
20000 |
20000 |
20000 |
20000 |
|
|
Изменение амортизационных отчислений |
- |
87687 |
126846 |
28948 |
2842 |
-20000 |
|
|
Экономия на налоге за счет увеличения суммы амортизации |
- |
15783 |
22832 |
5210 |
511 |
-3600 |
|
|
Чистый денежный приток |
- |
100165 |
107214 |
89592 |
84893 |
80782 |
- Увеличение амортизации увеличит себестоимость продукции и, при прочих равных условиях, снизит величину получаемой предприятием прибыли, а следовательно, и уменьшит сумму уплачиваемого налога на прибыль.
Амортизация прибора проходит следующим образом--в % от цены нового оборудования:
1 год--33%, 2 год--45%, 3 год--15%, 4 год--7% и к 5 году амортизация закончена, т.е. в 5 году --0.
Таблица 4.9. Денежный поток по завершению проекта.
|
Показатели |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Прогнозная ликвидационная стоимость модернизированной установки в конце её использования |
150000 |
||||||
|
Налог на доход от ликвидации прибора |
-27000 |
||||||
|
Возмещение вложений в оборотный капитал по окончанию проекта |
50000 |
||||||
|
Итого денежный поток |
173000 |
||||||
|
Общий денежный поток по проекту |
-276325 |
100165 |
107214 |
89592 |
84893 |
253782 |
Таблица 4.10. Расчет кумулятивных денежных потоков.
|
Денежный поток |
||||
|
Год, t |
Исходный ДПt |
Кумулятивный ДПtk (расчёт) |
Кумулятивный ДПtk (итого) |
|
|
0 |
-276325 |
-276325 |
-276325 |
|
|
1 |
100165 |
-276325+100165 |
-176160 |
|
|
2 |
107214 |
-176160+107214 |
-68946 |
|
|
3 |
89592 |
-68946+89592 |
20646 |
|
|
4 |
84893 |
20646+84893 |
105539 |
|
|
5 |
253782 |
105539+253782 |
359321 |
Таким образом, действительный срок окупаемости составит
РРд = 2+68946/89592 = 2.76 года.
Средний срок окупаемости составит
РРср =, ДПср = ;
ДПср = (100165+107214+89592+84893+253782)/5 = 127129 руб.
РРср = 276325/127129 = 2.17 года.
Дисконтированный срок окупаемости.
Таблица 10. Расчет кумулятивных денежных потоков.
|
Год, t |
Коэффициент дисконтирования, |
Денежный поток |
||
|
Исходный ДПt |
Кумулятивный ДПtk |
|||
|
0 |
1,000 |
-276325 |
-276325 |
|
|
1 |
0,909 |
91049 |
-185276 |
|
|
2 |
0,826 |
88558 |
-96718 |
|
|
3 |
0,751 |
67283 |
-29435 |
|
|
4 |
0,683 |
57981 |
28546 |
|
|
5 |
0,621 |
157598 |
186144 |
Дисконтированный срок окупаемости проекта:
ДПср = (91049+88558+67283+57981+157598)/5 = 92493 руб.
РР = 3+29435/57981= 3.5 года = 42 месяца
Недостатки критерия срока окупаемости:
1. РР не предполагает учета структуры капитала (собственный, заемный), он определяет срок возмещения всего капитала за счет денежных поступлений.
2. РР не учитывает влияние денежного потока за пределами срока окупаемости.
Преимущества критерия срока окупаемости:
1. РР показывает, как долго финансовые ресурсы будут “заморожены” в проекте, то есть характеризуют уровень ликвидности проекта.
2. Критерий срока окупаемости дает оценку рисковости проекта, поскольку более “дальние” сроки окупаемости рассматриваются как более рисковые по сравнению с более ближними.
4.2.2. Оценка инвестиционного проекта по критерию учетной доходности APR (Accounting Rate of Return)
Метод APR также игнорирует временную стоимость денег. Он основывается на показателе чистой прибыли, а не денежного потока.
APR = (Псрг) / Кср,
Пср - среднегодовая ожидаемая чистая прибыль,
Кср - среднегодовой объем инвестиций.
Среднегодовая ожидаемая чистая прибыль Пср определяется вычитанием из среднегодовых денежных поступлений от реализации проекта, FVсрг величины годовых амортизационных отчислений Ам.
Среднегодовые денежные поступления FVсрг определяются по формуле
FVсрг = , где
Т - число лет денежных поступлений.
FVсрг = (91049+88558+67283+57981+157598)/5 = 92493 руб.
Ам = 276325/5 = 55265 руб.
Пср = 92493 -55265 = 37228 руб.
Среднегодовой объем инвестиций
Кср = (Кнач + Кост)/2, где
Кнач - начальные инвестиции,
Кост - остаточные инвестиции, Кост =0.
Кср = 276325/2 = 138162 руб.
APR = 37228 /138162 = 0.27 или 27%.
Амортизация не включается в движение денежной наличности, так как она не является для предприятия расходом денежных средств. Затраты капитала на амортизируемые активы будут учитываться как расход денежной наличности в начале проекта капиталовложений и начисления амортизации - это метод бухгалтерского учета по распределению вложений в активы по соответствующим периодам. Любое включение Ам в оценку потоков наличности приведет к повторному счету.
Таким образом, критерий APR игнорирует временную стоимость денег и не дает информации о вкладе проекта в наращивание рыночной стоимости фирмы. Поэтому и PP и APR могут привести к некорректным решениям в области инвестиционной политики. Однако, в силу своей простоты и доступности расчета эти критерии широко используются на практике.
4.2.3 Оценка инвестиционного проекта по критерию чистой дисконтированной (приведенной) стоимости (эффекту), (NPV - Net Present Value)
Поиск методов, учитывающих наращивание рыночной стоимости фирмы, привел к созданию критерия чистой приведенной стоимости (Net Present Value), основанного на дисконтированном денежном потоке.
Алгоритм расчета:
1. Расчитывается приведенная суммарная стоимость денежного потока по сроку их получения. Дисконтирование осуществляется по цене капитала.
2. Из полученной приведенной суммарной стоимости вычитаются первоначальные капитальные вложения. В итоге получаем чистую приведенную стоимость(эффект) NPV.
3. Если NPV 0 - проект принимается, если NPV 0 - отвергается. Если проекты альтернативные, то должен быть принят проект с большей величиной NPV.
Логика критерия NPV:
NPV = 0 означает, что притока денежных средств достаточно для:
а) возмещения вложенного в проект капитала;
б) обеспечения требуемой отдачи от этого капитала (по цене капитала).
Если NPV 0, то денежный поток генерирует прибыль, и после расчета с кредиторами по фиксированной ставке (Е) оставшаяся прибыль накапливается, увеличивая цену акций фирмы и благосостояние акционеров фирмы.
NVP = -Ко, где
FVt - ожидаемый приток денежных средств за период t;
Е - ставка дисконта;
Ко - первоначальные инвестиции.
NVP = -276325+91049+88558+ 67283+ 57981+157598= 186144 руб.
NVP0, денежный поток генерирует прибыль, следовательно, проект должен быть принят.
4.2.4 Оценка инвестиционного проекта по критерию внутренней доходности (IRR - Internal Rate of Return)
IRR определяется как дисконтная ставка, которая уравнивает приведенные стоимости денежных поступлений и сделанных инвестиций.
Если PV (приток денег) = PV (инвестиции), тогда установленна Еуст=IRR,
FVt / (1+E)t = K0, или NPV = FVt / (1+E)t - K0 = 0.
IRR иногда называют дисконтированной нормой прибыли, так как IRR - это ставка процента (Е), которая используется для дисконтирования денежных потоков для того, чтобы приравнять приведенную стоимость денежных потоков поступлений с денежным расходом. IRR можно трактовать и как максимальный размер капитала, который может быть использован для финансирования проекта баз ущерба для владельцев акций, доход которых идет по цене капитала.
IRR может быть определен методом подбора, при помощи анализа ряда коэффициентов дисконтирования. Вычисления проводятся до тех пор, пока NPV не станет равным нулю.
IRR определяется как дисконтная ставка, которая уравнивает приведенные стоимости денежных поступлений и сделанных инвестиций.
4.2.5 Оценка инвестиционого проекта по критерию индекса рентабельности (PI - Profitability Index)
PI - это доход на единицу затрат.
PI= , где
PVд - денежный поток (доходы);
PVз - денежный поток (затраты).
Проект можно принимать, если его PI 1 и чем он выше, тем проект более привлекателен.
PI = 462469 / 276325= 1.6, следовательно проект можно принимать.
Выводы
1. Выпуск годной продукции при модернизации базового варианта установки на предлагаемый вырастет с 2409 шт./год до 2939 шт./год, что означает рост производительности в 1.22 раза.
2. Удельные капитальные затраты снизились с 124.5 руб./шт. до 111 руб./шт.
3. Удельные текущие затраты понизились с 202 руб./шт. до 167 руб./шт. соответственно для базового и модернизированного вариантов.
4. Годовой экономический эффект от разработки и внедрения в эксплуатацию модернизированной установки составляет 37602 руб.
5. Срок окупаемости установки составит 3.17 года.
6. NPV - наилучший критерий, может быть применен во всех случаях, однако расчет остальных из вышеперечисленных критериев также дает определенную полезную информацию:
а) Обыкновенный и дисконтированный сроки окупаемости дают информацию о риске и ликвидности проекта, сроке связывания средств;
б) Учетная доходность APR дает предварительную информацию о рентабельности инвестиций;
в) NPV показывает прирост благосостояния акционеров и поэтому является лучшей характеристикой отдачи на вложенный капитал;
г) IRR также оценивает доходность инвестиций, кроме того, он содержит информацию о резерве безопасности проекта, которая несвойственна NPV;
д) PI также измеряет “резерв предела безопасности”, поскольку разница (PIф - 1) дает условно величину этого резерва.
Таким образом, все использованные критерии оценки данного инвестиционного проекта показали его экономическую эффективность и целесообразность, следовательно, проект должен быть принят.
5. Экология и промышленная безопасность
5.1 Описание многопозиционной установки ВУП
Многопозиционная установка для нанесения многослойных тонкоплёночных покрытий относится к установкам периодического действия. Отличительной особенностью установки является возможность формирования многослойных и многокомпонентных покрытий в одной камере за один технологический цикл без замены катодов. На рисунках представлены конструкция камеры и ее внешний вид.
Рис. 5.1 - рабочая камера; 2 - рама; 3 - диффузионный насос; 4 - механический насос; 5 - азотная ловушка; 6 - затвор 23В9 250; 7 - клапан КВУМ-40; 8 - клапан КВУМ-25; 9 - натекатель; 10 - АИИ; 11 - магнетрон; 12 - ИД; 13 - шкаф управления; 14, 15 - баллоны с рабочими газами
Рис. 5.2. Внешний вид установки ВУП.
5.2 Анализ опасных и вредных факторов
Многопозиционная установка нанесения тонкопленочных покрытий в вакууме (рис.1,2) представляет собой сложный агрегат, эксплуатация которого связана с рядом вредных и опасных производственных факторов, воздействие которых на человека и окружающую среду в определенных условиях может привести к тяжелым последствиям. Технологические процессы формирования тонкопленочных покрытий (магнетронное распыление, ионно-лучевое осаждение и дуговое испарение), проводимые на установке, являются экологически чистыми и практически безотходными. Вредные выбросы в окружающую среду отсутствуют.
Тормозное рентгеновское излучение в технологической камере установки носит случайный характер и его интенсивность минимальна. Герметичная технологическая камера из стали толщиной 5 мм полностью обеспечивает безопасность оператора и экологичность технологических процессов.
К вредным производственным факторам относятся: ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение разрядов. Интенсивность излучения разрядов в оптическом диапазоне и его спектр зависят от мощности разрядов, материала катодов технологических источников, давления в вакуумной камере. При отсутствии защиты возможны поражения органов зрения (электроофтальмия, катаракта и т.п.).
Опасными факторами в установке являются:
электропитание установки;
баллоны высокого давления с рабочими газами,в т.ч. с циклогексаном (C6H12);
вращающиеся части механического насоса (шум, вибрация);
источники излучения;
нагреваемые части установки.
5.2.1 Электропитание установки
Питание установки осуществляется от 3-х фазной сети переменного тока с изолированной землей напряжением 380 В, 50 Гц. Исходя из требований охраны труда, такое питание установки требует применения защитного заземления.
Проектируемая установка должна отвечать требованиям ГОСТ 12.1.019-79 по электробезопасности. Этот стандарт определяет, что электробезопасность должна обеспечиваться:
- конструкцией электроустановки
- техническими способами и средствами защиты
Предельно допустимые значения по току при прикосновении приводятся в ГОСТ 12.1.038-82 - конструкция установки должна обеспечивать соблюдение этих норм.
5.2.2 Баллоны с рабочим газом
Для хранения и подачи рабочих газов в технологическую камеру на установке используется газовая система, содержащая баллоны с рабочими газами (Ar, N2, C6H12) с давлением до 15МПа по ГОСТ 949-73. Нарушение герметичности этой системы представляет серьезную опасность. Циклогексан представляет собой вещество 4 класса опасности с резким запахом. Предельно допустимая концентрация паров циклогексана в воздухе рабочей зоны составляет 80мг/м3. Циклогексан может образовывать в воздухе взрывоопасные смеси, повышенное содержание паров циклогексана может вызывать острые отравления у персонала.
5.2.3 Вращающиеся части механического насоса
В данной установке используется механический ротационный насос НВР-16Д массой 70 кг. Движущиеся части этого устройства создают шум (порядка 90 дБ) и вибрации.
Согласно ГОСТ 12.1.003-76 уровень шума при работе за установкой должен удовлетворять следующим нормам:
|
Вид трудовой деятельности, рабочие места |
Уровни звукового давления, дБ, в составных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
Уровни звука и эквивалентные уровни звука, ДБА |
|||||||||
|
Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории: рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, лабораториях |
31.5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
|
93 |
79 |
70 |
63 |
58 |
55 |
52 |
50 |
49 |
60 |
При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека на рабочих местах, до значений, не превышающих допустимые:
-разработкой шумобезопасной техники;
-применением средств и методов коллективной защиты по ГОСТ 12.1.029.
Проектируемое оборудование по уровню воспроизводимой вибрации относится к категории 3 тип «а» по ГОСТ 12.1.012-90.
Таблица. Нормы вибрационной нагрузки при смене в 8 рабочих часов:
|
Вид вибрации |
Категория |
Направление |
Виброускорение |
Виброскорость |
|||
|
Общая |
3 тип «а» |
X, Y, Z |
0.1 м/с2 |
100 Дб |
0.2 м/с (х10-2) |
92 Дб |
Для насоса НВР-5Д: Виброскорость - 70 Дб
Виброускорение - 50 Дб
5.2.4 Источники излучения
В качестве технологических источников на данной установке используются автономный источник ионов с холодным катодом, дуговой испаритель и магнетронная распылительная система. Индукция электромагнитного поля в межкатодном пространстве автономного источника ионов составляет ~0,1Тл. Нейтрализация этого поля обеспечивается цельным стальным корпусом толщиной более 1мм. При работе источника ионов в его межкатодном пространстве создается напряжение до 1000В, ток разряда - до 2А. Для обеспечения электробезопасности в конструкции источника ионов предусмотрен высоковольтный изолятор.
При работе дугового источника между катодом и анодом создается напряжение до 20...40В (рабочий ход), ток разряда при этом составляет до 100...200 А. Интенсивность ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения дугового разряда в технологической камере установки можно свести к минимуму, если соблюдать меры безопасности, т.е. при работе необходимо применять светофильтры (С-6, С-7, С-8), защищающие глаза оператора в момент генерации излучения.
При работе магнетронной распылительной системы между катодом и подложкодержателем создается напряжение до 400В, ток разряда при этом составляет до 1А. При работе этого технологического источника также необходимо применять светофильтры (С-6, С-7, С-8), защищающие глаза оператора в момент генерации излучения.
5.2.5 Нагреваемые части истановки
Некоторые узлы установки (автономный источник ионов, дуговой испаритель, магнетрон и пароструйный диффузионный насос) нагреваются и поэтому нуждаются в постоянном охлаждении во время работы.
5.3 Основные средства и требования по обеспечению безопасности при эксплуатации установки
Для предотвращения отравления выхлопными газами механических насосов выхлоп должен быть выведен за пределы помещений, в которых расположена установка. Наиболее целесообразным является применение централизованной форвакуумной магистрали. Естественное и искусственное освещение помещений должно соответствовать СНиП II-4-19. Для размещения установки фундамента не требуется. Установка может быть размещена на любом этаже, выдерживающем нагрузки от массы установки (ГОСТ 17770-79). Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в рабочей зоне должны соответствовать ГОСТ 12.1.005-88:
Таблица 5.1.
|
Сезон |
Холодный |
Теплый |
|
|
Температура в помещении |
20-23 оC |
20-23 оC |
|
|
Относительная влажность воздуха |
40-60 % |
40-60 % |
К работе на установке допускаются лица, изучившие техническое описание установки, инструкцию по эксплуатации, инструкцию по технике безопасности при работе на данном оборудовании и прошедшие местный инструктаж по безопасности труда. Манометры для измерения давления в баллонах должны иметь класс точности не ниже 2,5. Для обеспечения точности и достоверности измерений манометры должны подвергаться поверке не реже одного раза в 12 месяцев с последующим пломбированием или клеймением. Кроме того, не реже одного раза в шесть месяцев должна проводиться проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнале проверок. Манометры должны иметь такую шкалу, чтобы при допустимом давлении стрелка находилась во второй трети шкалы. На циферблате манометра красным цветом должна быть нанесена отметка, соответствующая максимально допускаемому давлению.
5.3.1 Средства обеспечения электробезопасности при эксплуатации установки.
Питание установки осуществляется от 3-х фазной сети переменного тока с изолированной землей напряжением 380 В, 50 Гц. Исходя из требований охраны труда, такое питание установки требует применения защитного заземления.
Основными мерами защиты от поражения электрическим током являются:
- осуществление недоступности для случайного прикосновения токоведущих частей, находящихся под напряжением;
- применение возможно малых напряжений в цепях установки;
- выравнивание потенциала на нетоковедущих частях установки защитным заземлением;
- защитное отключение элементов установки.
В качестве защиты от поражения током целесообразно использовать защитное заземление по ГОСТ 12.1.030-81. Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3 - 5 см и стальные уголки размером от 40х40 до 60х60 мм длиной 2,5 - 3 м. Применяют также стальные прутки диаметром 10 - 12 мм и длиной до 10 м. Для связи вертикальных электродов используют полосовую сталь сечением не менее 4х12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.
Так как установка расположена выше уровня земли, то технологически будет удобно использовать вертикальный заземлитель. Для большей надёжности заземление желательно продублировать.
В качестве заземляющих проводников, предназначенных для соединения заземляемых частей с заземлителями, применяют полосовую или круглую сталь. Прокладку заземляющих проводников производят открыто по конструкциям зданий, в том числе по стенам на специальных опорах. Предельно допустимые значения по току при прикосновении приводятся в ГОСТ 12.1.038-82 - мы должны спроектировать установку, конструкция которой обеспечивает соблюдение этих норм.
5.3.2Требования электробезопасности при работе с установкой
- установка должна быть надежно заземлена.
- запрещается во время работы установки снимать предусмотренные конструкцией предохранительные стенки, открывать дверцы шкафов пульта управления.
- не разрешается оставлять без присмотра установку, находящуюся под напряжением.
- на установке во время ремонта и настройки должны быть вывешены предупреждающие знаки “Высокое напряжение”, “Опасно для жизни”.
- к ремонту и обслуживанию электрических цепей установки допускаются только лица, имеющие соответствующую квалификацию, изучившие техническое описание электрических систем установки и прошедшие местный инструктаж по безопасности труда.
5.3.3 Мероприятия по обеспечению безопасной работы с газовыми баллонами
Для хранения и подачи рабочих газов в технологическую камеру на установке используется газовая система, содержащая баллоны с рабочими газами (Ar, N2, C6H12) с давлением до 15МПа по ГОСТ 949-73. Нарушение герметичности этой системы представляет серьезную опасность. Циклогексан представляет собой вещество 4 класса опасности с резким запахом. Предельно допустимая концентрация паров циклогексана в воздухе рабочей зоны составляет 80мг/м3. Циклогексан может образовывать в воздухе взрывоопасные смеси, повышенное содержание паров циклогексана может вызывать острые отравления у персонала.
Циклогексан представляет собой газ с резким запахом. Повышенное содержание паров циклогексана в воздухе может приводить к следующим последствиям:
Циклогексан может образовывать в воздухе взрывоопасные смеси;
Повышенное содержание паров циклогексана может вызывать острые отравления у работающих.
Исходя из этого при использовании в производственном процессе циклогексана должны быть выполнены следующие требования:
Баллоны с циклогексаном должны быть установлены в закрытых шкафах таким образом, чтобы исключить возможность возгорания от электрической искры;
Шкафы с циклогексаном должны быть обозначены надписью «Огнеопасно», а доступ к ним должен быть закрыт, например замком;
Разводка циклогексана от баллона к установке должна быть выполнена металлическими трубками, исключающими их случайное повреждение и разгерметизацию;
Для уменьшения вероятности отравления на рабочих местах должны применяться средства местной вентиляции, обеспечивающие концентрацию циклогексана в пределах норм;
Выхлопные патрубки средств откачки установок должны быть выведены из помещения с обслуживающим персоналом;
В случае разгерметизации трубопровода подачи циклогексана до устранения неисправности все работы должны быть прекращены, а персонал, за исключением устраняющего неисправность должен быть эвакуирован;
При устранении неисправности в линии подачи циклогексана необходимо использовать средства индивидуальной защиты дыхательных путей.
5.3.4 Требования по обеспечению безопасности эксплуатации системы с баллонами высокого давления
- все элементы газовой системы должны быть надежно и герметично собраны;
- при проверке герметичности соединений разрешается использовать только мыльный раствор;
- запрещается нарушать линии блокировки, автоматического регулирования и отключения установки из-за неполадок в газовой системе;
- не разрешается оставлять без присмотра работающую газовую систему;
- запрещается заменять предусмотренные конструкцией манометры на манометры с другими эксплутационными характеристиками (более низким классом точности, другим пределом измерения и т. п.).
- По ГОСТ12.2.085-82 «Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные»
проводить проверку баллонов и контрольных манометров с последующим пломбированием или клеймением в лабораториях Госстандарта не реже одного раза в 12 месяцев, а рабочих манометров по контрольному манометру не реже одного раза в 6 месяцев с последующей регистрацией результатов проверки в журнале.
- к ремонту и обслуживанию газовой системы установки допускаются только лица, имеющие соответствующую квалификацию, изучившие техническое описание газовых систем установки и прошедшие местный инструктаж по безопасности труда.
При работе непосредственно циклогексаном, должны быть обеспечены следующие требования:
- необходимо наличие местной вытяжной вентиляции в зоне установки баллона с циклогексаном.
- баллон с циклогексаном должен быть установлен в закрытом шкафу таким образом, чтобы исключить возможность возгорания от электрической искры.
- шкаф с циклогексаном должен быть обозначен надписью «Огнеопасно», а доступ к нему должен быть закрыт, например, замком.
- в случае разгерметизации циклогексана до устранения неисправности все работы должны быть прекращены, а персонал, за исключением устраняющего неисправность, должен быть эвакуирован.
- при устранении неисправности необходимо использовать средства индивидуальной защиты дыхательных путей.
5.3.5 Пожаровзрывобезопасность и тепловая безопасность
Установка не должна стать причиной пожара или взрыва, поэтому должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.044-89 по пожаровзрывобезопасности. Установка содержит мощный нагревательный элемент (внутри диффузионного насоса), который может разогреваться в процессе работы до высоких температур, если оператор забудет включить охлаждение насоса. Окружающие насос материалы и вещества не должны при этом воспламеняться и (или) взрываться. Конструировать установку необходимо согласно приведённому выше ГОСТу для избежания впоследствии пожароопасной ситуации.
ГОСТ 12.1.044-89 регламентирует принципы выбора конфигурации зоны, в которой возможен излишний нагрев, выбора материалов для предотвращения возгорания их при контакте с нагретыми элементами, а также содержит показатели токсичности (для исключения отравления оператора парами при разогреве тех или иных элементов конструкции).
Теплота разогрева насоса при включённом охлаждении недостаточна для зажигания окружающих материалов (температура кожуха +60° С). При выключенном охлаждении температура кожуха достигает величины +110° С и масло в насосе начинает кипеть, при этом в окружающую среду начинают выделяться пары масла, вредные к вдыханию. При прикосновении оператора к нагревающимся частям, он может получить тепловые травмы. ГОСТ 12.2.007.9-93. регламентирует безопасность электротермического оборудования, к которому и относится диффузионный насос.
По стандарту допустимые температуры поверхностей, находящихся в зоне контакта не должны превышать следующих значений:
|
Доступные части оборудования |
Материалы, из которых изготовлены доступные части |
Максимальная температура, ?С |
|
|
Органы ручного управления |
Металлические |
55 |
|
|
Неметаллические |
65 |
||
|
Доступные для соприкосновения, |
Металлические |
70 |
|
|
но не для держания в руке |
Неметаллические |
80 |
|
|
Не предназначенные для |
Металлические |
80 |
|
|
соприкосновения |
Неметаллические |
90 |
Части, доступные для случайного прикосновения в нормальных условиях работы, нагревающиеся выше температур, указанных в таблице, должны быть защищены от случайного контакта.
Как видим, при номинальном режиме работы допустимая температура кожуха (60 - 70°С) не превышает нормы в 80°.
Поэтому, из анализа пожаровзрывобезопасности и термобезопасности, необходимо предусмотреть наличие защиты насоса от случайных прикосновений и сигнализации о выключенном охлаждении насоса (температурный датчик).
5.3.6 Требования пожаробезопасности
Согласно ГОСТ 12.3.005-80 необходимо соблюдать следующие правила:
- участки должны быть оборудованы средствами пожаротушения по ГОСТ12.4.009-83, в соответствии с категорией помещения по пожаробезопасности;
- проемы в стенах производственных помещений должны быть оборудованы приспособлениями и устройствами, исключающими сквозняки, а также возможность распространения пожара.
5.3.7 Требования по обеспечению безопасности при сборочно-сварочных работах
- для удаления пыли и газов, образующихся при сварке в защитных газах, должна устраиваться, как правило, местная вытяжная вентиляция, удаляющяя вредные газы и пыль непосредственно с мест их образования.
- в дополнение к местной вентиляции необходимо предусматривать общеобменную вентиляцию.
- в тех случаях, когда средствами вентиляции нельзя обеспечить снижения концентрации вредных выделений до предельно допустимых норм, рабочие должны применять индивидуальные средства защиты органов дыхания.
- обезжиривание свариваемых кромок, как правило, должно производиться безопасными водными смывками. В отдельных случаях, с разрешения технического и пожарного надзора, допускается применение ацетона, уайт-спирита и этилового спирта при работе на открытых площадках.
- выдача растворителей (ацетона, уайт-спирита и этилового спирта) должна производиться руководителем работ в специальных небьющихся флаконах емкостью не более 200 г. с принудительной подачей растворителя для смачивания тампонов.
- запрещается протирка кромок деталей и участков швов, нагретых до температуры свыше 50 градусов Цельсия.
- горелки для аргонодуговой и газоэлектрической сварки не должны иметь открытых токоведущи частей, а рукоятки должны быть покрыты диэлектрическим и теплоизолирующим материалом и снабжены щитком для защиты рук сварщика от ожогов.
- все газовые и водяные коммуникации должны быть герметичны. Работа с аппаратурой, имеющей хотя бы незначительные утечки газов или воды, категорически запрещается.
- штепсельные соединения проводов для включения в электросеть переносных пультов управления электросварочных автоматов и полуавтоматов должны иметь заземляющие контакты.
- для защиты глаз от лучистой энергии необходимо применять щитки по ГОСТ 1361-79 «Щитки и маски для защиты электросварщика
5.3.8 Эргономические требования
Согласно ГОСТ12.03.025-80 для операторов, участвующих в технологическом процессе должны быть обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы.
На рабочих местах должны быть стеллажи, столы и другие устройства для размещения оснастки, заготовок и готовых изделий.
Эргономические требования для выполнения работ сидя и стоя обеспечиваются по ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ 12.2.033-78.
5.3.9 Вибрация
Проектируемое оборудование по уровню воспроизводимой вибрации относится к категории 3 тип «а» по ГОСТ 12.1.012-90.
Характеристика условий труда: технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.
Пример источников вибрации: насосные агрегаты, станки дерево и металлообрабатывающие, оборудование химической промышленности и проч.
В нашем случае источником вибрации служат: насосный агрегат (механический вакуумный насос с приводом от электродвигателя).
Нормы вибрационной нагрузки при смене в 8 рабочих часов:
|
Вид вибрации |
Категория |
Направление |
Виброускорение |
Виброскорость |
|||
|
Общая |
3 тип «а» |
X, Y, Z |
0.1 м/с2 |
100 Дб |
0.2 м/с (х10-2) |
92 Дб |
При превышении этих норм необходимо ограничивать время работы оператора за установкой согласно таблице ниже:
|
Превышение, Дб |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Время работы, мин |
381 |
302 |
240 |
191 |
151 |
120 |
95 |
76 |
60 |
48 |
38 |
30 |
Для насоса НВР-5Д: Виброскорость - 70 Дб
Виброускорение - 50 Дб.
В данной установке источником вибрации является механический насос НВР-5Д и приводящий его в движение электродвигатель, укреплённые на одной платформе. Для защиты от вибрации в данном случае используем метод виброизоляции - введения в колебательную систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибраций от машины- источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкции.
5.3.10 Освещение
Освещение рабочего места оператора установки должно соответствовать требованиям СНиП 23-05-95. Работа, осуществляемая при работе за установкой - управление системой клапанов, визуальный контроль процесса по стрелочным приборам, изучение литературы - это относит работу на установке к разряду «зрительная работа очень высокой точности». Нормы освещённости приведены в таблице ниже.
|
Характерис-тика |
Наи-мень- |
Разряд зри- |
Под-разряд |
Конт-раст |
Харак-терис- |
Искусственное освещение |
Естественное освещение |
Совмещенное освещение |
|||||||
|
зрительной работы |
ший или |
тель-ной |
зри-тель- |
объекта с |
тика фона |
Освещенность, лк |
Сочетание нормируемых |
КЕО, еН, % |
|||||||
|
экви-вален-тный раз-мер объек- |
рабо-ты |
ной рабо-ты |
фоном |
при системе комбиниро-ванного освещения |
при сис-теме обще-го осве- |
величин показателя ослеплен-ности и коэффициен-та пульсации |
при верх-нем или комби-ниро- |
при боко-вом осве-щении |
при верх-нем или комби-ниро- |
при боко-вом осве-щении |
|||||
|
та разли-чения, мм |
всего |
в том числе от обще-го |
щения |
Р |
Кп, % |
ван-ном осве-щении |
ван-ном осве-щении |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
Очень высокой точности |
От 0,15 до 0,30 |
а |
Малый |
Темный |
4000 3500 |
400 400 |
-- -- |
20 10 |
10 10 |
||||||
|
II |
б |
Малый Средний |
Средний Темный |
3000 2500 |
300 300 |
750 600 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
в |
Малый Средний Большой |
Светлый Средний Темный |
2000 1500 |
200 200 |
500 400 |
20 10 |
10 10 |
-- |
-- |
4,2 |
1,5 |
||||
|
г |
Средний Большой « |
Светлый Светлый Средний |
1000 750 |
200 200 |
300 200 |
20 10 |
10 10 |
Проектируемое оборудование предполагается использовать в помещениях с общим искусственным освещением, характеристики фона и контрастности соответствуют разряду II и подразряду Г, контраст объекта с фоном средний, фон - светлый, а значит норма освещённости составляет 300 лк.
5.4 Разработка средств защиты от шума
Шумовые характеристики установлены нормами ГОСТ 12.1.003-83. Источником шума в установке является механический форвакуумный насос, имеющий в своей конструкции электродвигатель.
Шум, возникающий при работе механического насоса, находится в пределах 90 дБ в спектре частот 20 - 20000 Гц, то есть находится в области звукового восприятия. Для снижения уровня шума следует воспользоваться применением звукопоглощающих конструкций: кожухов, экранов и т.д.
Считаем, что расчетная точка находится на расстоянии 1 м от установки (рабочее место оператора), причем в помещении только одна установка.
Тогда,
,
где LР - октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;
- поправочный коэффициент, величина которого зависит от отношения расстояния r (м) между АЦ ИШ и расчетной точкой к максимальному размеру lMAX (м) источника.
АЦ ИШ - акустический центр источника шума, расположенного на полу (стенке), совпадает с проекцией его геометрического центра на горизонтальную плоскость пола (вертикальную плоскость стенки).
Таблица 5.2.
|
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
>2 |
||
|
3,8 |
3,2 |
2 |
1,3 |
1 |
;
S - площадь полусферы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку, м2;
;
ВШ - постоянная помещения, м2;
,
где В1000 - постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц; ;
м - частотный множитель; для частоты 1000 Гц, м = 1.
Итак, дБ.
Требуется снизить уровень звукового давления на следующую величину:
,
где LДОП - допустимый по нормам уровень звукового давления; дБ. Тогда дБ.
Требуемая эффективность звукопоглощающего кожуха:
дБ.
Звукоизолирующая способность кожуха определяется следующим образом:
,
где RК - звукоизолирующая способность стенки кожуха.
Для кожуха, изготовленного из стального листа с покрытием из виброизолирующей мастики ВД17-58, толщиной 4 мм: RК = 37 дБ; SК - площадь поверхности кожуха, м2. SК = 1,66 м2; SИСТ - площадь воображаемой поверхности, вплотную окружающей источник шума, SИСТ = 0,8875 м2 (габариты кожуха - 0,9х0,4х0,5 м., габариты насоса - 0,75х0,25х0,35 м.).
Тогда, дБ > дБ;
Результаты расчетов показывают, что звукоизолирующей способности кожуха достаточно для обеспечения требуемого уровня звукового давления, установленного по ГОСТ 12.1.003-83.
Список использованной литературы
1. М.И.Самойлович, С.М.Клещева, А.Ф.Белянин, В.Д.Житковский, А.В.Гурьянов, М.Ю.Цветков. Исследование свойств и перспективы применения трехмерных нанокомпозитов на основе упорядоченных упаковок наносфер кремнезема // Материалы Х Междунар. научн.техн. конф «Высокие технологии в промышленности России» .- М.: ОАО ЦНИТИ «ТЕХНОМАШ», 2003 г. - с. 196-235.
2. J.W. Haus et al. Enhanced Optical Properties of Metal-coated Nanoparticles // J.Appl. Phys. 73, 1043 (1993).
3. D.R.Maystre. Photonic crystal diffraction gratings // Opt.Express, 8 (2001) - p. 209-216.
4. Ю.В.Панфилов, Е.В.Булыгина. Формирование наноструктур на поверхности и в объеме опаловых матриц // Материалы конф. «Нанотехнологии - производству - 2005». - Фрязино, 2005 г. - с. 93-95.
5. А.Ф. Белянин «Выращивание плазменными методами плёнок алмаза и родственных материалов…» Диссертация на соискание учёной степени доктора наук. М, 2002 г.
6. «Целевые механизмы вакуумного технологического оборудования. Атлас типовых конструкций» под ред. Ю.В. Панфилова; М, изд. МГТУ им Н.Э. Баумана, 1998.
7. Ю.В. Панфилов «Расчёт режимов процесса нанесения тонких плёнок в вакууме и параметров оборудования»; М, изд. МВТУ им Н.Э. Баумана, 1988.
8. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов «Конструирование узлов и деталей машин», М., Высшая школа, 2000.
9. «Вакуумная техника». Справочник под ред. Фролова Е.С., Минайчева В.Е. М., Машиностроение, 1992.
10. Джонс М.Х. «Электроника - практический курс», 2003 г.
11. Терещук Р.М., Домругов Р.М. и др. Справочник радиолюбителя, 1986 г.
12. Рябов В.Т. Методические указания к курсовому проекту «Методы и средства комплексной разработки механических, электронных и программных компонентов технологического оборудования электронной техники», 2003 г.
13. Нестеренко И.И. «Цветовая и кодовая маркировка радиоэлектронных компонентов», 2003 г.
14. Джонс М.Х. «Электроника - практический курс», 2003 г.
15. Терещук Р.М., Домругов Р.М. и др. Справочник радиолюбителя, 1986 г.
16. Рябов В.Т. Методические указания к курсовому проекту «Методы и средства комплексной разработки механических, электронных и программных компонентов технологического оборудования электронной техники», 2003 г.
17. Рябов В.Т. Конспект лекций «Основы проектирования САУ»
18. Нестеренко И.И. «Цветовая и кодовая маркировка радиоэлектронных компонентов», 2003 г.
19. Справочник технолога-машиностроителя» том 1,2 (Москва, «Машиностроение» 1985);
20. Справочник "Станочные приспособления" том1, 2, под ред. Б.Н. Вардашкина (Москва, "Машиностроение" 1984);
21. В.С.Корсаков "Основы конструирования приспособлений" (Москва, "Машиностроение" 1983);
Подобные документы
Порядок и основные этапы разработки системы управления механизмом передвижения тележки мостового крюкового крана (мехатронного объекта) с заданными характеристиками. Расчет основных параметров механизма и выбор элементов тиристорного преобразователя.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 09.10.2008Производство плоских пленок и листов. Геометрические характеристики, технико-экономические показатели экструзионных агрегатов. Математические модели для расчета экструзионных головок. Алгоритм решения задачи выбора экструдера с заданными характеристиками.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 26.10.2012Разработка технологии производства трудногорючего полиэтилентерефталатного волокна, обладающего дополнительно антибактериальными и антигрибковыми свойствами под воздействием лазерного СО2 излучения. Основные проблемы данной инновации, способы их решения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 31.03.2013Теоретические основы создания балки. Построение эпюр и подбор сечений, оценка их экономичности. Создание балки из конкретного металла с заданными характеристиками. Раскрытие статической неопределимости. Расчет нагрузки на элементы и размеров рам.
курсовая работа [994,2 K], добавлен 27.07.2010Основные аспекты создания стержней. Растяжение в центре и по бокам. Расчет статических стержневых систем и основных переменных. Оценка параметров закручивания. Создание стальной балки и стержня определенной жесткости. Определение опорных реакций.
курсовая работа [155,4 K], добавлен 27.07.2010Значение электротехнического фарфора, применяемого для изготовления изоляторов высокого и низкого напряжения. Схема образования структуры фарфора. Механические свойства кварца, муллита и фарфора. Характеристика химического состава сырьевых материалов.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 29.03.2011Расчет удельных расходов топлива на отпуск теплоты и электрической энергии, собственные нужды и теплопотери в сетях. Подбор электрогенерирующего оборудования с целью разработки проекта теплоснабжения р.п. Костюковка. Установка баков-аккумуляторов.
курсовая работа [670,7 K], добавлен 31.10.2013Порядок расчета технико-экономической эффективности для каждой организационной структуры ГПС, техническая и социально-экономическая эффективность их внедрения в производство. Сравнение и оценка экономической эффективности различных форм автоматизации.
реферат [365,6 K], добавлен 23.05.2010Классификация и основные свойства теплоизоляционных материалов и изделий. Характеристика их отдельных видов, созданных на основе синтетического сырья. Сопротивление теплопередаче наружных стен зданий. Методы получения высокопористой структуры материалов.
реферат [27,6 K], добавлен 01.05.2017Цель и технико-экономическое обоснование разработки вентиля для установки на трубопроводе системы АЭС типа ВВЭР-1000. Построение кинематической схемы и проверка механизма на избыточные связи. Матрица выбора оптимальных решений для вентиля специального.
курсовая работа [83,0 K], добавлен 17.09.2011
