Обоснование и расчет производственных отделений литейного цеха

Задачи безопасности жизнедеятельности, в принципе, не могут быть окончательно решены, так как системы, для которых решаются эти задачи, находятся в постоянном развитии, движении, изменении.

Каждый новый день будет ставить новые задачи перед БЖД.

Тем важнее заниматься изучением и разработкой таких общих закономерностей поведения изучаемых систем, которые могут послужить научной основой для оперативной выработки новых решений в изменяющихся условиях.

5.2 Экологичность проекта

5.2.1 Глобальные экологические проблемы современности

Важнейшие глобальные экологические проблемы, стоящие перед современным человеком, следующие: загрязнение окружающей среды, парниковый эффект, истощение "озонового слоя", кислотные дожди, деградация почв, проблемы отходов.

Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название "парниковых" или "тепличных" газов. Все это приводит к разрушению озонового слоя, таянию ледников и как последствие приведет к глобальному потеплению.

Озоновый слой защищает поверхность Земли от разрушительного эффекта солнечных ультрафиолетовых лучей. Истощение озонового слоя вызвано действием озоноразрушающих веществ, попадающих в стратосферу.

Это техногенные газы, прежде всего, хлорфторуглероды (ХФУ) - стойкие химические соединения, которые могут диффундировать к озоновому слою десятки лет. Все техногенные газы приводят к утончению слоя, в результате поверхность Земли будет менее защищена от лучей ультрофиолета, что приведет к гибели клеток и мутации. Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (SO₂) и различными оксидами азота (NO).

Кислотные дожди возникают при , выбросе веществ в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот - серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю, это приводит к гибели урожая, лесов и остальной растительности, понижается плодородие почвы, в водоемах погибает фауна и флора. Неправильное применение удобрений и пестицидов. Внесение высоких доз азотных удобрений иногда отрицательно влияет на почвенную структуру и снижает противоэрозионную устойчивость почв, приводит к деградации почвы. Предприятия машиностроительного комплекса имеют в своем составе различные виды производства с высоким уровнем загрязнения окружающей среды. К ним относятся:

- металлообработка;

- металлургическое производство;

- внутризаводское энергетическое производство;

- сварочное производство;

- лакокрасочное производство

- гальваническое производство;

Машиностроительные предприятия выбрасывают такие загрязнители в атмосферу, как сернистый ангидрид, оксид углерода, диоксид азота, пыль различного химического состава. В водоемы выбрасываются сульфаты, хлориды, металлическая пыль, стружка, минеральные масла, отработанная смазывающе-охлаждающая смесь.

5.2.2 Анализ связи литейного процесса с экологическими системами

Технологический процесс состоит в получении стали в индукционных и электродуговых печах.

Схема технологического процесса (ТП) приводится на рис.1

Рисунок 7- Схема технологического процесса

В качестве исходного сырья используется лом, отходы стали, феросплавы, вода.

Энергоресурсами являются: электроэнергия и природный газ.

Электроэнергия используется для питания оборудования цеха, а так же его освещения. Природный газ применяется в металлургическом оборудовании в качестве топлива.

В процессе получения отливки из стали образуются материальные отходы: твердые (шлак, угар, скрап); жидкие (сточные воды); газообразные (оксид углерода).

В качестве энергетических отходов ,можно выделить электромагнитное излучение (электрическое поле), шум, вибрации, тепловые выбросы (тепло отходящих газов).

Источником сточных вод являются технологические процессы (термическая обработка, очистной станок). Вода используется для очистки литых деталей от смеси, а так же на санитарно-гигиенические нужды.

Источником образования шлака, угара, являются плавильные печи. Под действием высоких температур в результате плавления пустой породы железосодержащих материалов и флюса образуется шлак. В результате образования окалины при плавке металла образуется угар. Оксид углерода появляется в результате плавления шихты в печах.

Основными источниками шума и вибрации, являются дробеметные и галтовочные барабаны.

Тепловые выбросы возникают при обработки отливки в термических печах, а так же при плавке металла.

Электромагнитное излучение ( электромагнитное поле) , возникает в результате работ электрических печей и остального оборудования работающего на электричестве.

Анализ ТП свидетельствует о его незамкнутом характере, поскольку существуют связи с внешней средой при использовании исходного сырья, энергии, выходе готовой продукции и получении различных видов отходов.

Основные характеристики ТП приведены в табл. 74 .

Анализ технологического процесса свидетельствует о его незамкнутом характере, так как существуют связи с внешней средой при использовании исходного сырья, энергии, при выходе готовой продукции и получении различных отходов.

Таблица 74 -. Основные материально-энерегетические показатели технологического процесса

5.2.3 Основные требования экологизации проекта

Экологичность производственных процессов можно привести с помощью предельно-допустимых концентраций вредных веществ и предельно допустимый уровень (ПДУ)

Таблица 75 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ и предельно допустимые уровни.

5.2.4 Пути экологизации производства

Соблюдение санитарно-гигиенических норм, обеспечивающих охрану атмосферы, гидросферы от вредного воздействия промышленности, требует систематической количественной и качественной оценки производственных загрязнений.

Экологизация технологического процесса представляет собой принятие мер по снижению уровня концентрации опасных и токсичных веществ и предусматривает меры по ведению малоотходного и безотходного производства.

Таблица 76

Методом экологизации производства является снижение уровня токсичных веществ в помещении цеха путем их отсоса и фильтрации.

В настоящее время для снижения запыленности помещения в цехе используется приточная и вытяжная вентиляция, она осуществляется механически, путем использования вентиляционных установок.

В механическом цехе при обработке металлов и сплавов происходит загрязнение воздуха металлической пылью. Для предотвращения данного загрязнения предлагается использовать специальную систему кондиционирования и вентиляции на базе центрального кондиционера с утилизацией тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном теплообменнике (рекуператоре). Выбор системы обоснован тем, что обработка по вновь введенной технологии будет вестись на современном оборудовании с ЧПУ, для оптимальной работы которой необходима определенная температура. Кроме того, закрытая зона резания также будет обеспечивать меньшую концентрацию металлической пыли и других вредных веществ, так как обработка будет вестись в обрабатывающем центре.

Центральный кондиционер включает в свой состав дополнительную секцию вытяжного вентилятора, а также систему утилизации тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном теплообменнике. При этом секции самого кондиционера и вытяжной вентиляции размещаются в два яруса. Источником холодоснабжения центрального кондиционера служит чиллер (холодильник), установленный на кровле.

Насосная станция, также установленная на кровле здания, перекачивает хладоноситель по системе холодильник-теплообменник кондиционера. Воздух поступает в выставочный зал через напольные воздухораспределители и удаляется через потолочные плафоны по системе воздуховодов с помощью вытяжной вентиляционной установки. Удаляемый из помещения воздух отдает свое тепло приточному воздуху в перекрестно-точном теплообменнике (рекуператоре).

Установлена для очистки от газов электропечей, очистка электрофильтрами и тканевыми фильтрами. Увеличение доли рукавных фильтров связано с улучшением свойств фильтровальных материалов.

На канализационные насосы установлены фильтровальный пакет HUBER, он выполняет очистку сточных вод, обрабатывают осадки при помощи многослойной конструкции с угольным составом.

Наибольшая радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнений - экологизация технологических процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

Уменьшение выбросов тепла, пыли, и испарение СОЖ в атмосферу достигается тем, что вместо большого количества универсальных станков и устаревших моделей станков с ЧПУ будет использоваться существенно меньшее количество современных многоцелевых обрабатывающих центров, которые существенно сокращают количество вредных выбросов.

Технология предусматривает утилизацию твердых отходов, пыль, улавливаемая газоочистными устройствами, затаривается в контейнеры и отправляется потребителю.

Для защиты атмосферы от выбросов предусматривается следующее мероприятие: замена фильтров и очистка неорганизованных выбросов в высокопроизводительных тканевых фильтрах марки ФРИР-700.

Разработанный технологический процесс реконструкции цеха не оказывает существенного влияния на окружающую среду. Концентрации вредных веществ в рабочей зоне не превышает предельно допустимых концентраций.

Рекомендуемые мероприятия позволят сделать данный технологический процесс изготовления отливок из стали более экологичным и ресурсосберегающим, поскольку внедрение некоторых мер по экологизации, резко снизит объем вредных выбросов.

Заключение

В данном проекте был разработан цех стального литья производительностью 18 тонн в год. Проведен расчет технологического оборудования, стержневых и формовочных материалов, а так же расчет шихты. По результатам проведенных вычислений было выбрано оборудование и технологические материалы, обеспечивающие качественный результат. Современное оборудование и технологии позволили увеличить производительность, повысить качество, снизить затраты на ремонт, улучшить условия труда и сократить срок окупаемости.

Кроме этого была посчитана экономическая часть проекта, а именно проведены следующие расчеты: расчет численности рабочих, расчет заработной платы, отчисления на социальные нужды, основных производственных фондов (здания, сооружения, технологическое оборудование , транспортное оборудование. Произведен расчет калькуляции себестоимости 1 тонны годных отливок и технико-экономических показателей. Исходя из данных вычислений, можно сказать, что проектируемый литейный цех экономически эффективен.

Так же были рассмотрены вопросы по экологии, безопасности труда и безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях. В результате снижения расхода основных материалов, минимизирования вредных выбросов, получилось обезопасить окружающую среду от вредных факторов и сделать данный проект экологичным. Были разработаны мероприятия по безопасности труда работающих в проектируемом цехе, внедрить современные средства техники безопасности, обезопасить трудящихся от влияния на них вредных факторов, что привело к снижению травматизма и профессиональных заболеваний.

Список использованных источников

1. ГОСТ Р 53464-2009. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. Введ. 01.07.2010 М.: Изд-во стандартов, 2010. 48 с.

2. Миляев В.М., Гофман Э.Б. Проектирование литейных цехов: Учеб. Пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 1994. 52 с.

3. ЛГМ-групп: бизнес-сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.lgm.com.ua/foundry_equipment.aspx. Дата обращения: 01.09.2009.

4. Методические указания по дипломному проектированию для студентов специализации 03.01.09-металлургия в машиностроении и приборостроении./ Сост. Б.С. Чуркин, Э.Б. Гофман, А.И. Новиков и др. Свердл.: Изд-во Свердловский инженерно-педагогический институт, 1989. Ч. I. 88 с.

5. Технология литейного производства: Виды литья: Учебник для студ. высш. учеб. Заведений / Э.И. Гини, А.М. Зарубин, В.А. Рыбкин. М.: Академия, 2005. 352 с.

6. ГОСТ 3212-92. Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров. Введ. 01.07.93 М.: Изд-во стандартов, 1993. 16 с.

7. Чуркин Б.С., Категоренко Ю.И. Способы литья: учебник для вузов. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-т, 2010. 730 с.

8. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Металлургия сплавов на основе цветных металлов"./Сост. Б.С. Чуркин, Ю.И. Категоренко, Э.Б. Гофман. Екатеринбург: Рос. гос. проф.-пед. ун-т, 2008. 36 с.

9. ГОСТ 1412-85.Сталь жаропрочная. Марки. Введ. 01.01.2003 М.: Изд-во стандартов, 2004. 8 с.

10. ГОСТ 1412-85. Сплавы стали жаропрочной литейные. Технические условия. Введ. 01.01.97 М.: Изд-во стандартов, 2003. 28 с.

11. Шуляк В.С. Литьё по газифицируемым моделям. СПб., НПО Профессионал, 2007. 408 с.

12. Гуреева М.А. Экономика машиностроения: учебник. М.: Академия, 2010. 237 с.

13. Федеральный государственный стандарт начального профессионального образования по профессии 150406.01 Модельщик.

14. Стройплан.ру: портал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.stroyplan.ru/docs.php?showitem=48231. Дата обращения: 27.06.2013.

15. Информационно-справочная онлайн система "Технорма.ру" [Электронный ресурс].

Режим доступа: http://tehnorma.ru/normativbase/48/48276/index.htm. Дата обращения: 27.06.2013.

16. DocMe публикация, хранение и обмен текстовыми документам: портал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.docme.ru/doc/134170/instrukcionno-tehnologicheskie-karty-po-professii--master-.... Дата обращения: 01.09.2009.

17. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Введ. 01.10.96 М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. 11 с.

18. ГОСТ Р 2.2.2006-2005. Руководство. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряжённости трудового процесса. Введ. 01.11.2005 М.: Изд-во стандартов, 2005. 103 с.

19. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Введ. 01.01.2003 М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 2003. 201 с.

20. ГОСТ 12.4.005-85. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Метод определения величины сопротивления дыханию Введ. 18.12.85 М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1986. 16 с.

21. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. Введ. 01.01.1996. Изд-во стандартов, 1996. 50 с.

22. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Введ. 31.10.96. 1997. 20 с.

23. ГОСТ 12.4.011-89. Средства защиты работающих. Введ. 01.07.90 М.: Изд-во стандартов, 1996. 7 с.

24. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное зазаемление и зануление. Введ. 01.07.82 М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1987. 7 с.

25. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. Введ. 01.07.92 М.: Стандартинформ, 2006. 68 с.

26. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ Опасные и вредные производственные факторы. Введ. 01.01.76 М.: Изд-во стандартов, 1978. 3 с.

литейный машиностроение цех плавильный

Размещено на Allbest.ru