Электродвигатель крана

?Пот = 134911-22340 = 112570 руб.

Итого:

Э_? = ?Э_СC + ?Э_со + ?Пот ,

Э_? = 1196791+ 116052 + 112570 = 1425413 руб.

5.3.2 Амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления для данной системы:

где Н_А=4%- норма амортизации, при сроке эксплуатации 25 лет.



5.3.3 Стоимость ремонта

Стоимость ремонта определяется по следующим показателям: Величина

Срем₌ (Нм*Rм+Нэ*Rэ)

где Нм , Нэ - среднегодовые нормативы на единицу ремонтной сложности механической и электротехнической частей крана, руб.

Rm , Rэ -категория сложности ремонта крана ( механической, электротехнической части ).

H_Э1 = 6,41 т. руб.; Н_Э2 =5,06 т. руб.; R_Э1 = 8; R_Э2 = 5; где,

Н_Э1 - среднегодовые нормативы на единицу ремонтной сложности электротехнической части до модернизации;

Н_Э2 - среднегодовые нормативы на единицу ремонтной сложности электротехнической части после модернизации;

R_Э1 - категория сложности ремонта крана электротехнической части до модернизации;

R_Э2 - категория сложности ремонта крана электротехнической части после модернизации.

Так как механическую часть мы не изменяем, то и норматив и сложность работ механической части остаётся неизменным.

?С_РЕМ = Н_Э1*R_Э1- Н_Э2*R_Э2

?С_РЕМ = 6,41* 8 - 5,06 * 5 = 25,98 т.р.

Модернизация станка позволит нам изготавливать технологически более сложную и точную продукцию, что ведёт к увеличению производительности крана.

По данным специалистов предприятия рост объёма производства на данном участке, где заработал кран, составил 48%. Тогда выручка до модернизации 1560 т.р., после - 2309 т.р.

По данным специалистов предприятия, рентабельность до модернизации составляла 9%, после - 22%.

П₁ =1560*0,09 = 140 т.р. П₂ =2309*0,22 = 507 т.р.

?П = 507 -140 = 367 т.р. где ,

П1- прибыль до модернизации,

П₂ - прибыль после модернизации, ?П - прирост прибыли.

5.3.4 Снижение заработной платы основных рабочих

До модернизации работали: двое основных рабочих и один обслуживающий инженер по наладке и испытаниям.

ЗП_С = С_ч * к_дп * к_пр * к_соц *n_p*F_d ,где

ЗП_С- заработная плата рабочего до модернизации;

С_ч= 109,24. - часовая ставка рабочего 4-го разряда;

к_дп=1,2 - коэффициент дополнительных выплат;

к_пр=1,1 - премии;

к_соц=1,34 - коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды;

n_p=2 - количество рабочих;

F_d=1860 ч. - действительный годовой фонд рабочего времени (по нормативно-справочному материалу).



ЗП_С = 109,24 * 1,2 * 1,1 * 1,34 * 2 * 1860 = 718792,2 руб.

ЗПи= Сч * к_дп * к_пр * к_соц * к_об, где

С_ч=150 р. - часовая ставка инженера;

к_дп= 1,2 - коэффициент дополнительных выплат; к_пр=1,1 - премии;

к_соц=1,34 - коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды; F_d=1860 ч. - действительный годовой фонд рабочего времени (по нормативно-справочному материалу);

к_об=0,2 - коэффициент обслуживания.

ЗП_И =150*1,2*1,1 * 1,34 * 1860 * 0,2 = 98699,04 руб;

ЗП₁ = ЗП_С + ЗП_И,

ЗП₁ = 718792,2 6 + 98699,04 = 817491,3 руб, где

ЗП₁ - зарплата до модернизации основных рабочих.

После модернизации будут работать только два специалиста, с более высоким разрядом, причём они одновременно могут обслуживать несколько кранов.

ЗПи= Сч * к_дп * к_пр * к_соц * n_р * F_d *к_об, , где

ЗП_С- заработная плата рабочего до модернизации;

С_ч=116,78 р. - часовая ставка рабочего 6-го разряда;

к_дп=1,2 - коэффициент дополнительных выплат; к_пр=1,1 - премии;

к_соц=1,34 - коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды; n_р=2 - количество рабочих;

F_d=l860 ч. - действительный годовой фонд рабочего времени (по нормативно-справочному материалу;

к_об⁼0,4 - коэффициент обслуживания.



ЗП_С =116,78 *1,2*1,1 *1,34*2*1860*0,4 = 307361,97 руб.

после модернизации основных рабочих.

?ЗП = ЗП₁-ЗП₂

?ЗП = 817491,3 - 307361,97 = 510129,32 руб.

5.3.5 Определение срока окупаемости

Итого экономический эффект:

Э_ЭФ =?Э_СС+?Э_СО+?Пот+?П+?ЗП-З_АМОР

Э_ЭФ = 1425413+116052+112570,89+367000+510129,32-323351,34 = 285451 руб

Срок окупаемости проекта:

Полученные данные сведём в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 Технико-экономических показатели

Показатель	Единицы измерения	Значение
		1-й вариант	2-й вариант
Капитальные затраты
Стоимость оборудования	руб.	3285735,0	4482527,0
Транспортные расходы	руб.	11050,0	13400,0
Затраты на монтаж и наладку	руб.	853400,0	853400,0
Итого		4150185,0	5349327,0
Эксплуатационные расходы
Амортизационные отчисления	руб.	323351,0	360200,0
Затраты на ремонт и обслуживание	руб.	307362,0	817491,0
Итого		630712,0	1177691,0
Годовая экономия по эксплуатационным расходам	руб.	1199142,0
Экономия по капитальным затратам	руб.	902042,0

5.4 Выводы

1) Внедрение частотно - регулируемого электропривода позволяет:

Значительно на 30 - 50 % снизить энергопотребление на кранах;

Сократить затраты на дополнительное оборудование

Улучшить условия эксплуатации

Исключить динамические нагрузки

Поскольку, при установке частотно - регулируемого электропривода капитальные вложения меньше и меньше энергопотребление по сравнению с нерегулируемым электроприводом то выбор этого варианта является очевидным.

Срок окупаемости составляет приблизительно 2,9 года, что ниже норматива предприятия (6лет).

Не менее важную роль в снижении издержек занимает сокращение расхода энергии, что достигается за счёт экономии электрической энергии и повышения КПД. Также значительный экономический эффект дает и снижение заработной платы основных рабочих вследствие повышения автоматизации процесса

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Введение

Человек, его права и свободы являются высшей ценностью российского государства. Признание, соблюдение и защита прав и свобод человека и гражданина - обязанность государства. Данные положения закреплены в Конституции Российской Федерации. Поскольку человек является высшей ценностью, то возникает необходимость у государства в обеспечении защиты жизни и здоровья человека. Правовые мероприятия заключаются в создании системы правовых норм, устанавливающих государственные стандарты безопасных условий труда, и правовых средств по обеспечению их соблюдения. Эта система основывается на Конституции РФ и включает в себя: федеральные законы, законы субъектов РФ, подзаконные нормативные акты органов исполнительной власти РФ и субъектов РФ, а также локальные нормативные акты, принимаемые на конкретных предприятиях и в организациях.

Правовые основы регулирования отношений в области охраны труда между работодателями и работниками и направленные на создание условий труда, соответствующих требованиям сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности в первую очередь закреплены в Трудовом кодексе Российской Федерации (ТК РФ), Федеральном законе "Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев и профессиональных заболеваний" № 125-Ф3 от 24.07.1998г. с изменениями от 21.07.2007г. Так же на основе законодательных актов разработаны подзаконные акты - Постановление Правительства Российской Федерации от 24.04.2002 г. № 28 "О создании системы сертификации производственных объектов на соответствие требованиям по охране труда", ряд ГОСТов и СНиПов и др.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

Среда обитания складывается из следующих элементов: производственной среды, бытовой среды, окружающей среды (в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени). Обеспечением безопасности жизнедеятельности человека в условиях производственной среды и трудового процесса занимается охрана труда.

Обеспечение безопасности осуществляется тремя основными методами:

- пространственным и временным разделением зон деятельности человека с зонами возникновения опасностей и вредностей. Достигается это автоматизацией производства, рациональной организацией труда, планированием производственного пространства и т.д.

- нормализацией зоны, где возникают опасности и вредности, за счет изменений в конструкции машин, использования вентиляции, звукоизоляции, улучшения производственного освещения и т.д.

- адаптацией человека к производственной среде и повышением его защищенности. Например, за счет обучения, использования средств индивидуальной защиты и т.д.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности человека в условиях производственной среды и трудового процесса не возможно без применения комплексного подхода, заключающегося в разработке взаимосвязанных мероприятий различной направленности. Поэтому охрана труда, согласно ТК РФ - это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Под условиями труда понимается совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда

Под безопасными условиями труда понимаются такие условия труда, при которых воздействие вредных и опасных производственных факторов на работающих исключено или их уровни не превышают гигиенических нормативов.

Социально-экономические мероприятия включают: меры государственного стимулирования работодателей с целью улучшения условий и охраны труда; установление компенсаций и льгот за выполнение тяжелых работ, а также за работу во вредных и опасных условиях труда; защиту отдельных категорий работников (женщин, молодежи, инвалидов и т.д.); обязательное социальное страхование и выплату компенсаций при возникновении профессиональных заболеваний и производственных травм и т.д.

Организационно-технические мероприятия на уровне предприятия заключаются в планировании, осуществлении и контроле проведения мероприятий по охране труда, в том числе организации обучения руководителей и сотрудников, информировании работников о наличии (отсутствии) вредных и опасных факторов, их правах и обязанностях; аттестации рабочих мест по условиям труда и сертификации работ по охране труда; а также во внедрении новых безопасных технологий, машин, механизмов и материалов; повышении дисциплины труда и т.д.

Санитарно-гигиенические мероприятия заключаются в проведении работ, направленных на снижение вредных производственных факторов с целью предотвращения профессиональных заболеваний.

Лечебно-профилактические мероприятия включают в себя первичные и периодические медицинские осмотры, организацию лечебно-профилактического питания и т.д.

Реабилитационные мероприятия подразумевают обязанность работодателя перевести работника на более легкую работу в соответствии с медицинскими показаниями, лечение, медицинскую и профессиональную реабилитацию и т.д.

В данном дипломном проекте рассматривается применение частотно-регулируемых электроприводов в крановом хозяйстве на металлургических предприятиях. Мостовой кран является вспомогательным механизмом в металлургическом цикле. Вопросы безопасности и экологичности проекта, будем рассматривать, применительно к мостовому крану. Особое внимание уделим рабочему месту оператора и машинному отделению - местами, где вероятность производственного травматизма наиболее велика.

Краткая характеристика объекта

Мостовой кран является вспомогательным механизмом в производственном цикле. Вопросы безопасности и экологичности проекта, будем рассматривать, применительно к мостовому крану. Особое внимание уделим рабочему месту оператора и машинному отделению - местами, где вероятность производственного травматизма наиболее велика.

6.2 Безопасность труда

6.2.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов

Под условиями труда понимается совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

Под безопасными условиями труда понимаются такие условия труда, при которых воздействие вредных и опасных производственных факторов на работающих исключено или их уровни не превышают гигиенических нормативов.

Гигиенические нормативы условий труда - уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

К вредным факторам относят такие, которые действуют на протяжении длительного времени и, несмотря на низкий уровень, постепенно могут нанести вред здоровью и жизни человека; однако при кратковременном воздействии организм человека способен реабилитироваться без каких либо последствий. К опасным факторам относят такие факторы, которые при кратковременном воздействии могут привести к увечью или смерти.

К вредным факторам, оказывающим воздействие на оператора мостового крана относятся: шум, недостаточная освещенность, вибрация, повышенная запыленность и загазованность, повышенная температура или резкие колебания температуры окружающей среды (от минусовой до +60-70 °С), высокая влажность (до 80-90%), влияние химических реагентов. К опасным относятся сам мостовой кран, как подъемно-транспортная машина, электрооборудование мостового крана. Остановимся на некоторых факторах подробнее.

6.2.2 Шум

Шумом называют всякий неблагоприятно действующий на человека звук. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности.

Защита от производственного шума имеет большое значение. Шум вызывает психические и физиологические нарушения, воздействуя на организм человека, снижает работоспособность и создает предпосылки к возникновению заболеваний и производственного травматизма. Сильный продолжительный шум может стать причиной функциональных изменений сердечнососудистой и нервной систем, также может привести к ухудшению слуха и к глухоте. Воздействую на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание, замедляет скорость реакции. Предельно допустимые величины шума (ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ) , которые при ежедневном систематическом воздействии на человека в течение всего дня и в течение многих лет не вызывают существенных заболеваний организма человека и не мешают его нормальной деятельности. В табл. 29 приведены допустимые уровни шума на рабочем месте. Основой нормирования шума является ограничение звуковой энергии, воздействующей на человека в течение рабочей смены безопасными для его здоровья и работоспособности. Так как машинное помещение является рабочим местом оператора мостового крана, то в нашем случае нормирование производится по СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки".

Таблица 6.1 Нормативные значения уровня шума (ГОСТ 12.1.003-88)

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц.	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Помещения управлений, рабочие комнаты (кабина крана)	79	70	68	58	55	52	50	49	60
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственном помещении	99	92	85	83	80	78	76	74	85



По требованиям к электроприводу уровень звукового давления в кабине крановщика не должен превышать 50 дБ. По сравнению с рабочим местом, для которого при среднегеометрической частоте 4000 Гц (частота коммутации преобразователя частоты) звуковое давление может составлять 76 дБ показатель 50 дБ довольно высокий.

Источником шума в нашем случае будет являться приводной двигатель, питаемый от преобразователя частоты и редуктор. Причем за счет использования широтно-импульсной модуляции выходного напряжения значения звукового давления от работающего двигателя увеличивается с 46 до 69 дБ при частоте коммутации 4 кГц.

Меры, предпринимаемые для борьбы с шумом следующие:

Использование электрических фильтров на выходе инвертора напряжения позволяет снизить уровень звукового давления до 49 дБ

Шумное оборудование (редуктор, двигатель) размещено в отдельном помещении

При указанных мерах уровень звукового давления в машинном помещении не превышает 49 дБ, а в кабине крановщика составляет еще более меньшую величину.

6.2.3 Освещенность

Неудовлетворительное количество или качество освещения не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Плохо освещенные зоны ухудшают видимость что может привести к повышенному травматизму и несчастным случаям.

Большое значение имеет освещенность. Расчет искусственного освещения производится методом коэффициента использования светового потока, так как освещение рабочего места происходит не только за счет светового потока, падающего от светильника, но и за счет светового потока, отраженного от стен и элементов оборудования (пост приказов в кабине крановщика). Этот метод дает возможность найти световой поток при заданной освещенности.

Согласно нормам искусственного освещения по ГОСТ 12.1.046-85 , нормируемая освещенность в кабане крановщика должна составлять:

150 лк - при лампах накаливания,

300 лк - при люминесцентных лампах,

Согласно нормам искусственного освещения по ГОСТ 12.1.046-85 , нормируемая освещенность в машинном зале (при постоянном пребывании людей) должна составлять:

50 лк - при лампах накаливания,

100 лк - при люминесцентных лампах, Коэффициент пульсации - не более 20%.

Освещенность в кабине крановщика составляет 200 лк при использовании ламп накаливания, что полностью соответствует нормам.

6.2.4 Вибрация

Вибрация - это колебания твердых тел (частей аппаратов, машин, оборудования, сооружений), воспринимаемые организмом человека как сотрясения. Вибрация оказывает вредное воздействие на здоровье человека. Гигиенические нормы вибрации определены ГОСТ 12.1.012-90 "Вибрационная безопасность" Вибрация неблагоприятно воздействует на организм человека, она может быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечнососудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата, так как внутренние органы и отдельные части тела человека (сердце, голова и т.п.) можно рассматривать как колебательные системы с собственной частотой колебаний в диапазоне от 6 до 8 Гц. Воздействие внешних колебаний может вызвать резонанс, что может привести к смещению или повреждению внутренних органов человека.

По характеру действия на организм человека вибрацию принято разделять на общую и локальную. Общая вибрация передается на все тело человека (сотрясение поля, площадки, сидения, на котором сидит человек), а локальная - на отдельные его части, непосредственно соприкасающиеся с участком вибрации. Возможно комбинированное действие общей и локальной вибраций. Источником вибрации является двигатель. Особенно вибрация ощущается при пуско-тормозных режимах работы электропривода крана. При работе электродвигателя и приводимой им лебедки возникают низкочастотные вибрации, вызванные инерционными силами, силами трения, периодическими нагрузками. Согласно ГОСТ 12.1.012-90 уровень вибрации на рабочем месте не превышает предельно-допустимых норм (75дБ на частотах 16, 31,5 и 63 Гц). Вибрация определяется по формуле

где 5*10^-8м/с соответствует величине действующей колебательной скорости при стандартном пороге звукового фона и частоте 1000Гц.

Дня снижения вибрации принимаются следующие меры:

В отличие от ранее используемого электропривода на основе четырехскоростного двигателя, где не производилось ограничение рывков во время пуска, данный вариант регулируемого электропривод ограничивает ускорения и производную ускорения во время пуска. В проекте применена замкнутая система автоматического регулирования скорости, которая исключает появление ударов момента при пуске и переключениях электродвигателя, что в свою очередь практически исключает вибрацию.

Для снижения вибрации, при превышении предельно-допустимых норм, до приемлемых значений используется виброизоляция, т.е. упругие элементы размещаются между вибрирующих элементов. Эффективным способом борьбы с вредной вибрацией является пассивная виброизоляция - установка резиновых прокладок под опоры лебедки.



6.2.5 Микроклимат

Микроклиматические условия производственной среды - сочетание температуры, давления, относительной влажности, скорости движения воздуха. Эти параметры оказывают большое влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие, здоровье и на надежность работы средств вычислительной техники.

ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" устанавливает ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

В таблице 6.2 приведены нормы микроклиматических условий и фактические данные. Нормативные значения показателей взяты из таких документов, как Р2.2.775-99, СанПиН 2.2.4.548-96, СНиП 23-05-95, СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

Таблица 6.2 Показатели микроклимата в рабочей зоне (факт/план)

Профессия	Категория тяжести работы	Показатели условий труда в рабочей зоне, факт/норма	Освещенность, лк	Вредные вещества на рабочем месте
		Температура, C	Относительная влажность, %	Скорость воздуха, м/с	Теплоизлучение, Вт/м2
		Холодный период	Теплый период	Холодный период	Теплый период	Холодный период	Теплый период
Наладчик крана (механик)	Средней тяжести -- IIa (энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч)	18-19/ 18-20	22/ 21-23	40-60/ 40-60	40-60/ 40-60	0,2/ 0,2	0,2/ 0,3	Незначительное излучение от электродвигателей	50/30	Отсутствуют вредные выбросы
Наладчик крана (электромонтер)		18-19/ 18-20	22/ 21-23	40-60/ 40-60	40-60/ 40-60	0,2/ 0,2	0,2/ 0,3		50/30
Профессия	Концентрация вредного вещества, мг/м3	Энергетическое воздействие на среду	Уровень энергетического воздействия	Площадь, приходящаяся на одного работающего, м2	Объем помещения, приходящегося на одного работающего, м3	Класс условий труда/степень риска получения травмы	Примечание
Наладчик крана (механик)	Отсутствуют вредные выбросы	Излучение от электродвигателя	Незначи-тельное	42		2(Допустимый-)/0
Наладчик крана (электромонтер)				42

6.3 Электробезопасность

Электробезопасность - система организационно-технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит следующие действия:

--термическое;

--электролитическое;

--механическое;

--биологическое.

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом органов, расположенных на пути тока, вызывая в них функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов. Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока, времени его прохождения через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе -- от частоты колебаний. Значения предельно допустимого тока представлены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 Предельно допустимые значения тока

Род тока	Нормируемая величина	Предельно допустимые значения, не более, при продолжительности воздействия тока t, с
		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	Св.1,0
Переменный50 Гц	U, B	340	160	135	120	105	95	85	75	70	60	20
	I, мА	400	190	160	140	125	105	90	75	65	50	6
Переменный 400 Гц	U, B	500	500	330	250	200	170	140	130	110	100	36
	I, мА											8
Постоянный	U, B	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200	40
	I, мА											15
Выпрямленный двухполупериодный	Uампл, B	500	400	300	270	230	220	210	200	190	180	-
	Iампл, мА
Выпрямленный однополупериодный	Uампл, B	500	400	300	250	200	190	180	170	160	150	-
	Iампл, мА

Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоких напряжениях (более 500 В) опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова-рука, голова-ноги, рука-рука, нога-рука, нога-нога и т.п.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова-руки, голова-ноги), сердце и легкие (руки-ноги). Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов

Привод механизма крана осуществляется от электродвигателя, питание которого осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В.

Причины поражения заключаются в основном в нарушении правил защиты людей от поражения и неисправности электрооборудования (в основном это нарушение заземления). Особо опасное помещение по поражению электрическим током.

Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) принято, что напряжение силовых электрических цепей в машинных помещениях не выше 660 В, в производственных помещениях - не выше 380 В, а для цепей управления, освещения и сигнализации во всех помещениях - не выше 220 В. Электропроводка выполнена изолированными проводами. Кабели и шланги токопровода размещены и укреплены таким образом, чтобы при движении тележки исключалась возможность их зацепления за находящиеся в цехе конструкции и их механического повреждения. Сечение жил кабелей и проводов не менее 1,5 мм для медных жил и 2,5 мм для алюминиевых жил. Для защиты электродвигателя крана от короткого замыкания применены автоматические выключатели с электромагнитными и тепловыми расцепителями. Цепи управления, освещения и сигнализации крана имеют защиту от коротких замыканий.

Расчёт заземления

Расчет защитного заземления выполняется в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление". Норма на сопротивление заземляющего устройства для сети напряжением до 1000В принимается R ? 4 Ом. Заземлитель выполнен в виде вертикальных труб, погруженных в грунт и соединенных между собой стальной полосой.

Сопротивление одного вертикального трубчатого заземлителя определяется по формуле:

где Р_грунта - удельное электрическое сопротивление грунта, Р_грунта = 120 Ом•м, d - диаметр трубы, d = 0,05 м

Н - глубина заложения трубы, Н = 1,7 м

Сопротивление полосы, соединяющей трубы:



Где l_п - длина полосы, l_п=2 м

H₀ - ширина полосы, H₀=0,6 м

b - толщина полосы, b=0,05 м

Сопротивление заземляющего контура:

Где n - количество вертикальных заземлителей, n=20 шт.

h₁ - коэффициент, учитывающий экранирование вертикальных заземлителей

h₁=0,68

h₂ - коэффициент, учитывающий экранирование вертикальных и продольных заземлителей, h₂=0,57

Сопротивление такой величины удовлетворяет требованиям, предъявляемым к заземлениями электроустановки.

Обеспечение безопасности труда

В качестве приводных двигателей для всех механизмов крана используют двигатели, специально предназначенные для данных условий работы.

Это двигатели серии "Д" (краново - металлургические) и серии "П" (общепромышленные). Они рассчитаны на эксплуатацию в условиях повышенной температуры окружающий среды, влажности.

В установке двигателей и их эксплуатации предъявляются следующие требования:

· двигатели должны быть ограждены перилами высотой не менее 1м;

· двигатели устанавливаются таким образом, чтобы они были доступны осмотра и ремонта;

· перед вводом в эксплуатацию должны быть проведены приёмно-сдаточные испытания двигателей в соответствии с ПУЭ;

· проверка сопротивления изоляции производится мегомметром на напряжение 500В, 1000В (изоляция считается удовлетворительной, если её сопротивление превышает 5 МОм);

· проверяется работа двигателя на холостом ходу в течение часа.

· производятся испытания изоляции напряжением повышенной частоты в течение 1мин;

· с периодичностью не реже одного раза в год и после ремонта электродвигателей их рекомендуется подвергать профилактическим испытаниям в следующем объёме: измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением (изоляции), проверка состояния коллекторных пластин и щёток;

· для обеспечения безопасности людей, обслуживающих электродвигатели, корпуса последних должны быть заземлены (сопротивление заземления не более 4 Ом);

· в системах автоматического управления электроприводами предусмотрены следующие мероприятия: защита от развития аварийных процессов при исчезновении напряжения собственных нужд; защита при исчезновения силового напряжения; автоматическое защитное отключение преобразователя при коротких замыканиях в цепи нагрузки и при значительных перегрузках двигателей; защитное отключение при нарушении изоляции элементов силовой цепи;

· для обеспечения эксплуатации и поиска неисправностей, электроприводы должны быть снабжены аварийной и предупредительной сигнализацией;

· необходимо наличие пожарной сигнализации;

· оборудование, находящиеся в непосредственной близости с постом управления, должно быть снабжено углекислотными огнетушителем типа ОУ -2,

· необходимо наличие свободных путей эвакуации рабочего персонала.

В цехе должны обеспечиваться метеорологические условия и воздушная среда, соответствующие гигиеническим требованиям. Для этих целей предусматривается вентиляция. Оборудование цеха работает автоматически и требует вмешательство человека только во время ремонтов и профилактических осмотров. В связи с этим постоянные рабочие места в цехе отсутствуют. Поэтому, требования к микроклимату цеха предъявляются менее жесткие, чем при наличии постоянных рабочих мест.

Основным видом вентиляции в цехах является аэрация. Она обеспечивает соответствие состояния воздуха требованиям норм документов (СНиП 245 - 71 и ГОСТ 121005 - 88).

Аэрация - это организованная, управляемая естественная вентиляция, осуществляемая за счёт разности температур внутри здания (цеха) и снаружи (на улице) и действия ветра. Необходимый воздухообмен в здании осуществляется за счёт устройства открывающихся отверстий определённой площади. Снаружи через эти отверстия поступает, обычно, холодный воздух извне, а тёплый выходит через вытяжные фонари на крыше здания. В цехе всегда температура выше, чем снаружи (это обусловлено технологическим процессом).

Для наблюдения за технологическим процессом и работой оборудования в цехе предусмотрена кабина с пультом управления. В ней сосредоточена важнейшая производственная информация. Работа оператора требует повышенного внимания, быстроты реакции. Он должен принимать оптимальные решения. В связи с этим условия работы оператора должны быть наиболее благоприятные. Поэтому, в кабине управления предусмотрено комфортное кондиционирование, с помощью которого поддерживаются определённые параметры воздушной среды:

температура окружающего воздуха (20-23)°С;

относительная влажность воздуха (30-60)%;

скорость движения воздуха (0,2-0,5)м/с.

В состав кондиционирования входят: оборудование для обработки воздуха, его перемещения и распределения; источники тепло - и хладоснабжения; средства автоматического регулирования.

В связи с этим система кондиционирования является самым дорогим способом вентиляции. Но, несмотря на её высокую стоимость, применение такой системы в кабине оператора экономически оправдано, т.к. работа оператора в не отвечающих требованиям условиях принесёт больший ущерб, чем затраты на установку кондиционера.

Риск

Риск - это вероятность наступления нежелательного события или количественная оценка опасности. Уровень травматизма можно рассчитать по формуле:

,

где R - риск,

Cn - число несчастных случаев на предприятии за год,

Np - число работников на предприятии.

Для рассматриваемого проекта примем Сn=0; Np=4

R=0/4=0.

Считается, что приемлемый уровень риска в России составляет Rпр=1*10-4. Таким образом, уровень травматизма не превышает норму.

Уровень заболеваемости 63%, из которых 52% приходится на ОРВИ.

Считается, что уровень 200-400% является приемлемым, что свидетельствует о благоприятной санитарно-эпидемиологической ситуации на предприятии.

Интенсивность труда

Интенсивность труда имеет значение соответствующее нормальной средней интенсивности, и не требует соответствующего учета в оплате труда.

6.4 Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайная ситуация -- это обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате аварии, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери.

· Способы защиты персонала от сейсмической активности:

· повышение качества проектирования объектов для сейсмологических зон с учетом СНиП II-7-81* "Строительство в сейсмических районах" и СНиП-2.01.51-90 "Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны";

· ведение в сейсмических зонах сейсмостойкого строительства, повышение качества строительства, соблюдение строительных норм и правил, исключение брака;

· выявления их сейсмостойкости и соответствия сейсмичности площадок, на которых размещены эти объекты;

· проведение специальных работ по повышению сейсмостойкости (укреплению) зданий и сооружений, разборке (демонтажу) недостаточно стойких строений и конструкций; проведение учебных мероприятий.

· Радиационная защита:

· Эвакуация населения

· Создание защищенных от радиации убежищ

· Приобретение средств радиационной защиты

· Обучение персонала пользованию средствами противорадиационной защиты

· Проведение периодических учений персонала

· Защита при грозе:

· Для уменьшения вероятности поражения молнией тело человека должно иметь как можно меньше контактов с землей. Наиболее безопасной позой считается следующая: присесть, ступни поставить вместе, опустить голову и грудь на колени и предплечья, руками обхватить колени.

· Можно сесть или встать на изоляционный материал: бревно, доску, камень, палатку, спальный мешок, веревку, рюкзак.

· Не нужно располагаться во время грозы рядом с железобетонным полотном, у водоема, у высотного объекта без молниеотвода.

· Не нужно касаться головой, спиной или другими частями тела поверхности скал, стволов деревьев, металлических конструкций.

· В зоне относительной безопасности нужно занять сухое место на расстоянии 1,5 ?2 метра от высоких объектов: дерево, скал, опор ЛЭП.

· Не нужно находиться рядом с включенными электроприборами, проводкой, металлическими предметами, не нужно касаться их руками, не нужно располагаться вблизи молниезащитного заземления.

· Участки земли, куда попала молния, или переждите несколько минут, нужно обходить, когда электричество рассеется.

· Во время грозы нужно стараться сохранять одежду и тело сухой.

· Незамедлительно нужно вызвать пожарных и спасателей в случае возникновения пожара от удара молнии, постарайтесь ликвидировать его своими силами.

· Необходимо помощь пострадавшим.

· Большинство чрезвычайных ситуаций возникают по следующим причинам:

· из-за технических неполадок в оборудовании (основная причина),

· из-за халатных действий наладчиков и операторов.

· Возможные аварийные ситуации, которые могут инициировать чрезвычайную ситуацию с краном: столкновение с элементами конструкций из-за ошибки оператора крана, пожар.

Таблица 6.4.1

Наименование ЧС	Условия возникновения аварийной ситуации	Возможное развитие последствий	Способы и средства предотвращения аварий	Меры локализации аварий
Столкновение крана со стеллажом	Нарушение правил эксплуатации крана а	Падение груза на человека	Устройство, размыкающее цепь безопасности	Остановка крана а
Пожар	Срабатывание пожарной сигнализации	Задымление и возгорание крана	Устройство пожарной безопасности	Остановка крана а.

Пожаробезопасность

Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором с регламентируемой вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

По СНиП 2.01.02-85 (противопожарные нормы) огнестойкость здания соответствует IЙ степени (здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов; в покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции).

Огнестойкость - свойство сопротивляемости воздействию пожара и распространению его опасных факторов.

Категория В (пожароопасная) Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе волокна и пыль), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом гореть при условии, что помещения, в которых они имеются или обращаются, не относятся к категориям А или Б. В соответствии с правилами пожарной безопасности в РФ (ППБ 01-03) для локализации возгорания в рабочей зоне применяются пожарные гидранты, углекислотный огнетушитель, установленный в пожарном шкафу, в котором установлен кран , оборудовано аналоговой адресной пожарной сигнализацией состоящей из главной панели, дымовых и тепловых извещателей, ручных пожарных извещателей с разбиваемым стеклом. На кране применяется оборудование системы пожарной сигнализации, посредством которого обеспечивается подача электропитания на пожарные извещатели и которое:

· используется для получения заданного сигнала и подачи сигнала о пожаре;

· передает сигнал об обнаружении пожара через соответствующее оборудование в пожарные организации и систему автоматического пожаротушения;

· используется для автоматического мониторинга надлежащего функционирования системы.

Схема взаимодействия системы пожарной сигнализации и крановой системы приведена на рисунке 6.4.2

Рис. 6.4.2 Подключение системы пожарной сигнализации



6.5 Эргономика

В соответствии с ГОСТ 12.2.061 - 81:

Повышение производительности труда крановщика, которая во многом определяет производительность крана, достигается улучшением условий работы человека. Поэтому при создании крана определенное внимание должно уделяться нормам эргономики, т. е. взаимоотношениям человека с механизмом, определенным с учетом физических и психологических факторов человека. Основными нормами эргономики являются параметры окружающей среды -- климат, уровень шума, запыленность, освещенность и параметры обслуживания -- видимость, механические колебания, конструкция и форма средств обслуживания и другие факторы, относящиеся к устройству рабочего места крановщика.

Понятие видимость характеризует расстояние, на котором можно четко видеть человеку с нормальным зрением. Видимость из кабины крана определяется расположением сиденья крановщика, конструкцией окон кабины и ее расположением на кране. Необходимость попеременной концентрации внимания то на рабочей зоне и крюковой подвеске, то на органах управления требует хорошей обзорности. Особенно важны углы зрения; они определяются величиной и конструкцией окон кабины с учетом угла зрения глаз крановщика.

Кабина водителя имеет достаточные размеры для удобного расположения рабочего места и аппаратуры. Лобовое стекло выполнено наклонным, чтобы световое отражение не искажало видимость пути. В кабине установлены козырьковые щитки для защиты глаз водителя от солнечных лучей

1. Центры рукоятей управления краном в нулевом положении органов управления должны находиться и зонах 1 - 3, указанных на чертеже.

В зоне 1 должны находиться основные рукояти управления механизмами крана (механизма подъема груза, механизмов передвижения грузовой тележки и крана).

В зоне 2 должны находиться дополнительные рукояти управления при частом их использовании (в частности, рукояти управления грейфером).

В зоне 3 должны находиться вспомогательные рукояти управления редкого использования для кранов с большим числом механизмов. Приводные элементы кнопочного управления краном должны быть расположены в зоне 4 с началом на ребре А (см. чертеж).

Угол бокового отклонения каната от плоскости ручья блока или направления навивки на барабан не должен превышать 4° для любого положения грузонесущего органа. Для уравнительных блоков этот угол не должен превышать 1,5°.

При расположении уравнительных блоков в плоскости, перпендикулярной к плоскости блоков грузового полиспаста, должно быть предусмотрено шарнирное подвешивание уравнительных блоков.

Зазор между ребордами блока и ограждением должен быть не более 20 % диаметра каната.

Твердость поверхности ручья блоков крана групп режима 6К, 7К должна быть не менее 320 НВ, глубина закаленного слоя - не менее 2

Центры рукоятей управления в крайнем положении контроллера и приводные элементы кнопочного управления краном должны располагаться в одной горизонтальной плоскости на расстоянии 120 мм вверх от точки R. Точку R определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 20304.

Максимальное перемещение рукояти управления по горизонтали от "нулевого" положения не более 140 мм и по вертикали не более 60 мм. Максимальное усилие перемещения рукояти - не более 30 Н.

Сигнальные кнопки и аварийные выключатели должны располагаться в горизонтальной плоскости на расстоянии 20 - 80 мм вверх от точки R.

В разработанной технологии предусмотрена защита от шума, вибрации применяются специальные двигатели, заземления, в системе управления предусмотрено аварийное отключение, применяются вентиляция и кондиционирование в кабине управления, есть искусственное освещение. Таким образом рабочее место оператора и оборудование соответствует санитарным нормам и требованиям согласно ГОСТам и СНиП.

Предусмотренные в данном проекте, условия труда, не имеют отклонении от норм.

1) Государство регулирует безопасность жизнедеятельности и труда человека. Основные нормы и правила прописаны в Конституции РФ, ТК РФ, и ССБТ.

2) Для обеспечения безопасности пользования краном, доступ посторонних к оборудованию не допускается, предусмотрены ограждения, предупреждающие знаки и запирающие механизмы (ГОСТ 12.2.061-81, ГОСТ 12.4.026-076).

3) Определены: тяжесть труда (средняя тяжесть -- IIa (энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч), в соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96; класс труда (2-Допустимый), в соответствии с пособием к СНиП 11-01-95 по разработке раздела проектной документации "Организация и условия труда работников. Управление производством и предприятием". Примерно рассчитаны риски.

4) Микроклимат и освещенность соответствуют норме. В помещении предусмотрена вентиляция и отопление в холодное время года, обеспечивающая температурно-влажностный режим (СанПиН 2.2.4.548-96)

5) Для нейтрализации действия вредных виброакустических факторов предусмотрены шумоизоляционные материалы, резиновые про кладки (для уменьшения вибрации) (ГОСТ 12.1.012-90, СНиП 23-03-2003).

6) К опасным факторам в помещении можно отнести лишь возможное поражение электрическим током, связанное с неправильной эксплуатацией электроприборов.

7) Класс опасности помещения "Без повышенной опасности"). В помещении проведено заземление (ГОСТ 12.1.030-81).

8) Огнестойкость здания соответствует 2ой степени. Помещение является пожароопасным (категория б) В помещении присутствует огнетушитель, пожарная сигнализации. причиной пожара может являться замыкание проводки, неправильная эксплуатация электроприборов. При возникновении пожара созданы все условия для его успешной ликвидации. (СНиП 2.11.01-85, НАПБ Б.03.002-2007, ППБ 01-03).

Описаны способы защиты персонала в случае ЧС, на предприятии проводятся регулярные учения и тренировки.

7. Природопользование и охрана окружающей среды

7.1 Природопользавание

Проблема защиты окружающей среды встала перед человечеством сравнительно недавно. В наше время происходит огромное количество вредных выбросов в атмосферу и океан, уничтожение лесов. Все это значительно приближает мир к самоуничтожению. Озоновые дыры, потепление климата, вымирание многих видов животных наглядно свидетельствует о том, что наша среда обитания истощена до предела. От дальнейшей активности людей будет зависеть жизнь планеты и ее обитателей.

Природопользование может быть рациональным (разумным) и нерациональным. При рациональном природопользовании, обеспечивающем экономически эффективное потребление и воспроизводство природных ресурсов, создаются возможности для удовлетворения потребностей в них не только настоящего, но и будущих поколений людей. К сожалению, нынешнее состояние природопользования в целом можно охарактеризовать как нерациональное, ведущее к истощению природных ресурсов, нарушению экологического равновесия и загрязнению окружающей среды. В основе природопользования должны лежать законы экологии. Нарушение экологических требований ведет к ухудшению природной среды и вызывает необходимость проведения специальных природоохранных мероприятий.

Под термином "охрана окружающей среды" понимаются все экономические, правовые, социально - политические и организационно - хозяйственные механизмы, которые подводят окружающую среду к "пределу прочности". Но нельзя же ждать пока загрязнение не достигнет высшей степени. Нужно предотвратить угрозу уничтожения мира. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов представляет собой сложную и многоплановую проблему. Решение ее сопряжено с регулированием взаимоотношений человека и природы, подчинением их определенной системе законоположений, инструкций и правил. В нашей стране такая система установлена в законодательном порядке.

Правовая охрана природы представляет собой совокупность установленных государством правовых норм и возникающих в результате их реализации правоотношений, направленных на выполнение мероприятий по сохранению естественной среды, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей человека жизненной среды в интересах настоящего и будущих поколений. Это система государственных мероприятий, закрепленных в праве и направленных на сохранение, восстановление и улучшение условий, необходимых для жизни людей и развития материального производства.

В систему правовой охраны природы России входят четыре группы юридических мероприятий.

· Правовое регулирование отношений по использованию, сохранению и возобновлению природных ресурсов.

· Организация воспитания и обучения кадров, финансирование и материально-техническое обеспечение природоохранных действий.

· Государственный и общественный контроль за выполнением требований охраны природы.

· Юридическая ответственность правонарушителей.

В соответствии с экологическим законодательством объектом правовой охраны выступает природная среда - объективная, существующая вне человека и независимо от его сознания реальность, служащая местом обитания, условием и средством его существования.

Имеется большое количество законоположений, определяющих правовое регулирование природоохранных отношений. Совокупность природоохранных норм и правовых актов, объединенных общностью объекта, предметов, принципов и целей правовой охраны, в России образует природоохранное (экологическое) законодательство.

Источниками экологического права признаются нормативно-правовые акты, в которых содержатся правовые нормы, регулирующие правовые отношения. К ним относятся законы, указы, постановления и распоряжения, нормативные акты министерств и ведомств, законы и нормативно-правовые акты субъектов Российской Федерации.

В данной дипломной работе проводится выбор типа электропривода, двигателя и силового преобразователя, а также разработка системы автоматического управления. При правильной эксплуатации электроприводов не происходит выделение вредных веществ, как в атмосферу, так и в почву и воду. Однако электроприводы используются не как таковые, а в совокупности с технологическим оборудованием.

При эксплуатации оборудования используются различные смазочные материалы такие как: литол-м, жидкие смазки и др. При техническом обслуживании заменяется смазка в редукторах. Oтpаботанные материалы своевременно утилизируются. Также основными средствами загрязнения являются шум, электромагнитное излучение и тепло, выделяемое двигателем.

Согласно МГСН 2.2.4/2.1.8562-96. Шум крана подразделяется на структурный и ударный. Структурный источник шума создается от механического воздействия и слышен даже на значительном удалении от источника, когда создается вибрация, вызванная работой крана. Ударный шум создается от непосредственного контакта предмета о предмет, в случае с краном это механизм захвата. Уровень шума, выделяемого краном при движении, составляет 35-42 дБ, что не превышает значения 55 дБ согласно ГОСТ 12.2.036-81.