Модернизация крытого вагона с целью улучшения его экономических показателей
Обзор конструкций и выбор аналога и направления проектирования. Применение стеклопластиков в вагоностроении. Расчет нагрузок, действующих на кузов. Экономическая целесообразность создания крытого вагона со сдвижной крышей. Охрана труда при производстве.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.06.2012 |
| Размер файла | 8,3 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.
Вагоны приписаны к общему парку ОАО «РЖД». Тарифная схема, применяемая при определении платы за перевозку грузов в вагонах № 8, при определении платы за использование локомотивов - И1, согласно которым находим плату за начально - конечные (А) и движенческие операции (В). Определение платы за отправку (П, руб) на основе классификатора производили по следующей зависимости:
П = А + В . L, (31)
где А - ставка за начально-конечные операции, руб. за отправку;
В - ставка за движенческие операции, руб. за отправку (т-км);
L - среднее поясное расстояние перевозки, км.
Таблица 15 - Отправка груза в крытом вагоне 13-9553
|
Составляющие |
Формула тарифной схемы |
|||
|
Общего парка |
||||
|
Номер тарифной схемы |
Начально-конечные операции (А), руб. за т |
Движенческие операции (В), руб. за т-км. |
||
|
Локомотив |
И1 |
2132 |
(8,116+0,0338Р)·KL |
|
|
Вагон |
8 |
2132 |
(5,106+0,0339Р)·KL |
Длина участка курсирования вагона принята ? 1000 км.
Коэффициент, корректирующий стоимость движенческих операций в зависимости от расстояния перевозки:
при 160 км <L <3000 км KL = 1,041 - 0,00006 L + 31/ L;
KL = 1,041 - 0,00006 1000 + 31/ 1000 = 1,012.
Движенческие операции для вагона:
(5,106+0,0339Р) · KL=(5,106+0,0339·55) · 1,012=7,041 руб. за т·км.
Движенческие операции для локомотива:
(8,116+0,0338Р) ·KL=(8,116+0,0338·55) ·1,012=9,975 руб. за т·км.
Тогда Пв= 2132 + 7,041 1000= 9137 руб.
Пл=2132+9,975*1000= 12107 руб.
П=12107+9137=21244 руб.
Тариф за перевозку грузов в модернизированном крытом вагоне будет составлять:
Т = Kкл.Kд.пП, (32)
где Kкл - коэффициент классности, для грузов III класса Kкл =1,74;
Kд.п - дополнительный поправочный коэффициент, Kд.п = 1,6;
Т=1,741,621244=59143,3руб.
Среднее время оборота крытого вагона составляет 15 суток. Значит, в год он совершит около 24 оборота.
Годовой доход от проектируемого вагона:
Р=59,1424=1419,36 тыс. руб.
7.2 Расчет экономической эффективности
Экономическое обоснование любых технических решений должно базироваться на законе хозяйствования - достижение наибольших результатов при наименьших затратах. Именно соотношением результатов с затратами, с помощью которых получены эти результаты, определяется экономическая эффективность тех или иных мероприятий.
7.2.1 Определение эффективности внедрения по интегральному эффекту
Величину ЧДД при постоянной норме дисконта устанавливали по формуле
, (33)
где К - единовременные затраты;
Рt - результаты на шаге t;
Зt -текущие затраты;
Т - горизонт расчёта (срок окупаемости);
Е - норма дисконта, Е = 0,15.
Коэффициент дисконтирования вычислен по формуле
. (34)
Величина интегрального эффекта (ЧДД) при постоянной норме дисконта (Е =0,15):
Расчёт интегрального эффекта за 6 лет эксплуатации вагона изображён в таблице 16.
Таблица 16 ? Определение интегрального эффекта за 6 лет эксплуатации
|
Год эксплуатации |
Единовременные затраты К, тыс. руб. |
Доходы, тыс. руб. |
Текущие расходы, тыс.руб. |
Эффект, тыс. руб. |
ЧДД, тыс. руб. |
|||
|
Нарастающим итогом |
||||||||
|
0 |
1896,64 |
- |
- |
- |
1 |
- |
?1896,64 |
|
|
1 |
1419,36 |
30 |
1389,36 |
0,8696 |
1208,19 |
?688,45 |
||
|
2 |
- |
1419,36 |
30 |
1389,36 |
0,7561 |
1050,5 |
362,05 |
|
|
3 |
- |
1419,36 |
76 |
1343,36 |
0,6575 |
883,26 |
1245,31 |
|
|
4 |
- |
1419,36 |
30 |
1389,36 |
0,5718 |
794,44 |
2039,75 |
|
|
5 |
- |
1419,36 |
30 |
1389,36 |
0,4972 |
690,79 |
2730,54 |
|
|
6 |
- |
1419,36 |
76 |
1343,36 |
0,4323 |
580,73 |
3311,27 |
Рисунок 47 ? Определение срока окупаемости графоаналитическим методом.
ЧДД > 0, следовательно, проект эффективен [5].
7.2.2 Определение эффективности внедрения срока окупаемости
Расчет срока окупаемости проекта Ток производен по формуле
, (35)
где ? год, когда ЧДД, рассчитанный нарастающим итогом, имеет последний раз отрицательное значение;
? год, когда ЧДД, рассчитанный нарастающим итогом, имеет первый раз положительное значение;
? значение ЧДД за период ;
? значение ЧДД за период ;
Проект считается эффективным, если выполняется условие
Ток < Тн; (36)
где Тн - нормативный срок окупаемости, вычислен по формуле
(37)
Ток= 1+= 2,65года.
лет;
Тн= 6 лет < Ток= 2,8года,
следовательно, проект эффективен.
7.2.3 Определение индекса доходности
Индекс доходности ИД (индекс рентабельности) ИП определяется отношением суммы приведенных эффектов к величине приведенных капитальных вложений:
(38)
Если ИД > 1, проект эффективен, если ИД < 1 - неэффективен. Чем выше значение ИД, тем выгоднее проект.
ИД>1, это говорит об эффективности проекта.
7.2.4 Определение внутренних норм доходности
Внутренняя норма доходности ? это норма дисконта Евн, при которой величина приведенных эффектов равна приведенным капитальным вложениям, и определена по формуле
. (39)
(40)
Отсюда Евн =0,3493, что больше Е=0,15. Нововведение в данный проект оправдано.
7.3 Выводы
Рассмотрев в данном разделе вопросы, связанные с модернизацией крыши крытого вагона, приходим к выводу, что внедрение экономически эффективно, о чем свидетельствуют найденные общие динамические показатели. Эффективность внедрения связано с рациональным использованием увеличения тары вагона за счет стеклопластиковой крыши, а также относительно небольшими затратами на модернизацию (таблица 17).
Таблица 17 -Экономические расходы необходимые на создание крытого вагона со сдвижной стеклопластиковой крышей
|
Наименование затрат |
Сумма расходов, тыс. руб. |
|
|
1 Материалы |
73,27 |
|
|
2 Заработная плата производственных рабочих |
14,7 |
|
|
3 Отчисления на социальные нужды |
5,1 |
|
|
4 Электроэнергия |
0,7 |
|
|
5 Отопление производственных зданий |
1,29 |
|
|
6 Освещение производственных зданий |
1,04 |
|
|
7 Амортизационные отчисления |
0,54 |
|
|
Итого: |
96,94 |
8. Охрана труда при производстве и ремонте
В ходе модернизации крытого вагона модели 13-9553 вводятся новый конструкционный материал - стеклопластик. Его описание и механические свойства приведены в разделе 1. В данной части проекта мы рассмотрим лишь его пожароустойчивость.
Также при модернизации крытого вагона модели 13-9553 необходимо выполнить определенный объем сварочных работ, связанных с монтажом сдвижной крыши и механизма ее привода. В связи с этим необходимо провести расчет и выбор вентиляции.
Кроме того, этот процесс проходит на высоте, поэтому необходимо определиться с правилами охраны труда в подобных условиях.
8.1 Пожароустойчивость стеклопластика
Процесс горения достаточно сложен, но его можно описать как «Треугольник горения», представленный на рисунке 48. Если один из углов убрать, то процесс горения прекратится.
Рисунок 48 ? Треугольник горения
Горение состоит из следующих фаз:
? нагрев;
? термальный распад (создание свободных радикалов);
? возгорание газов;
? распространение пламени.
По определению стеклопластики состоят из реактопластичной матрицы (отвержденного полимера), стекловолокна и некоторых добавок.
Стеклопластик = стекловолокно (не горит) + реактопласт (не плавится)
Следовательно, стеклопластик ? вполне подходящий материал для создания огнестойких изделий.
Образование дыма зависит от неполного сгорания продуктов, возникших в процессе пиролиза (рисунок 49).
Рисунок 49 ? Образование дыма и сажи
Вследствие этого наиболее предпочтительно иметь в качестве растворителя для полиэфирных смол - метилметакрилат (алифатический растворитель) или стирол (ароматический растворитель).
Существует два способа получения пожаростойких полимеров (рисунок 50).
Рисунок 50 ? Получение пожаростойкости у полимеров
Второй способ предпочтительнее, так как он, благодаря отсутствию в составе галогенов, дает малое дымовыделение и малую токсичность.
За основу для нашего стеклопластика возьмем ненасыщенную полиэфирную смолу F 805 TF фирмы Ashland. Содержит галоидные составляющие, органические наполнители, не содержит хлор или азот. Мономер изготовлен из стирола или метилметакрилата. Смола F 805 TF предназначена для ручного формования стеклопластика, напыления и холодного прессования. Предназначена для изделий, от которых требуется низкая степень горючести и выделение малого количества токсичных дымов при горении. Используют в строительстве, промышленности и на транспорте. Кислородный индекс (ASTM D 2863-70) данной полиэфирной смолы - 50,0%.
Изделия на ее основе прошли удачную сертификацию по требованиям пожаробезопасности н а метро и ж/д транспорте России.
В качестве покрытия можно использовать гелькоут Enguard AE.
Существуют также различные наполнители для повышений пожароустойчивости.
8.2 Разработка требований безопасности при монтаже крыши
Монтаж модернизированной крыши будет проводиться на высоте кузова вагона. Кроме того в процессе предусмотрены сварочные работы, что повышает риск для работника и лиц, находящихся в зоне производства этих работ.
К работам на высоте относятся работы, при выполнении которых работник находится на расстоянии менее 2 м от не огражденных перепадов по высоте 1,3 м и более. При невозможности устройства ограждений работы должны выполняться с применением предохранительного пояса и страховочного каната.
Верхолазными считаются работы, выполняемые на высоте более 5 м от поверхности земли, перекрытия или рабочего настила, над которыми производятся работы непосредственно с конструкций или оборудования при их монтаже или ремонте, при этом основным средством, предохраняющим работников от падения, является предохранительный.
Основным опасным производственным фактором при работе на высоте является расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола), связанное с этим возможное падение работника или падение предметов на работника. При проведении работ на высоте должны устанавливаться ограждения и обозначаться в установленном порядке границы опасных зон.
Верхолазные работы относятся к работам повышенной опасности и проводятся по наряду - допуску, в котором должны предусматриваться организационные и технические мероприятия по подготовке и безопасному выполнению этих работ.
Наряд - допуск определяет место работ с повышенной опасностью, их содержание, условия безопасного выполнения, время начала и окончания работ, состав бригады или лиц, выполняющих работы, ответственных лиц при выполнении этих работ. Наряд - допуск выдается на срок, необходимый для выполнения заданного объема работ.
В исключительных случаях работы с повышенной опасностью, как-то: предупреждение аварии, устранение угрозы жизни работников, ликвидация аварии и стихийного бедствия в их начальной стадии - могут быть начаты без оформления наряда - допуска, но с обязательным соблюдением комплекса мер по обеспечению безопасности работников и под непосредственным руководством ответственного должностного лица.
Средства подмащивания, тара, грузоподъемные механизмы и грузозахватные устройства, приспособления для выверки и временного закрепления конструкций, ферм и т.п. (далее - технологическая оснастка), ограждения, защитные сетки, перекрытия и другие аналогичные средства предупреждения падения работника, материалов, предметов и т.п. с высоты, поражения электрическим током, от воздействия движущихся частей машин, оборудования, от влияния шума, вибрации и вредных веществ в воздухе рабочей зоны (далее - средства коллективной защиты работников), применяемые при производстве работ на высоте, должны соответствовать нормативным требованиям безопасности труда, а вновь приобретенные стандартизированные изделия должны иметь сертификат на соответствие требованиям безопасности труда. Не допускается применять в качестве технологической оснастки и средств коллективной защиты случайные предметы.
8.2.1 Требования к рабочему месту
Рабочее место должно содержаться в чистоте; хранение заготовок, материалов, инструмента, готовой продукции, отходов производства должно быть упорядочено и соответствовать требованиям охраны и безопасности труда. На рабочем месте не допускается размещать и накапливать неиспользуемые материалы (особенно горючие), отходы производства и т.п., загромождать пути подхода и выхода.
При выполнении работ на высоте внизу под местом производства работ определяются и соответствующим образом обозначаются и ограждаются опасные зоны.
В ограниченных пространствах и местах, где легковоспламеняющиеся газы, пары, пыль могут представлять опасность:
а) электропроводка, электрооборудование, электроаппаратура применяются во взрывозащищенном исполнении, светильники - с защитными экранами;
б) курение, применение открытого огня и работа инструментом, дающим при ударе искры, не допускаются;
в) масляная ветошь, мусор и другие материалы, потенциально опасные к воспламенению, незамедлительно удаляются в безопасные места;
г) обеспечивается вентиляция;
д) вывешиваются таблички: «НЕ КУРИТЬ», «НЕ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ОТКРЫТЫМ ОГНЕМ» и знаки безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ Р 12.4.026-2001.
Материалы, изделия, конструкции при приеме и складировании на рабочих местах, находящихся на высоте, должны приниматься в объемах, необходимых для текущей переработки, и укладываться так, чтобы не загромождать рабочее место и проходы к нему, исходя из несущей способности лесов, подмостей, площадок и т.п., на которых производится размещение указанного груза.
Проемы, в которые могут упасть работники, надежно закрываются или ограждаются и обозначаются знаками безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ Р 12.4.026-2001. Рабочие места и проходы к ним на высоте 1,3 м и более и на расстоянии менее 2 м от границы перепада по высоте ограждаются временными инвентарными ограждениями в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.059-89.
Проходы на площадках и рабочих местах должны отвечать следующим требованиям:
а) ширина одиночных проходов к рабочим местам и на рабочих местах должна быть не менее 0,6 м, высота в свету - не менее 1,8 м;
б) лестницы или скобы, применяемые для подъема или спуска работников на рабочие места на высоте более 5 м, должны быть оборудованы устройствами для закрепления фала предохранительного пояса.
Рабочие места обеспечиваются необходимыми средствами коллективной и индивидуальной защиты работников, первичными средствами пожаротушения, а также средствами связи и сигнализации, другими техническими средствами обеспечения безопасных условий труда в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
На каждом рабочем месте уровень освещенности должен соответствовать установленным нормам. Искусственное освещение, по возможности, не должно создавать бликов и теней, искажающих обзор.
На каждом объекте должна быть обеспечена безопасность людей при пожаре, разработаны инструкции о мерах пожарной безопасности для каждого взрывопожароопасного и пожароопасного участка (мастерской, цеха и т.п.) в соответствии с требованиями Правил пожарной безопасности в Российской Федерации.
Концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, уровни шума и вибрации в зоне рабочих мест не должны превышать значений действующих санитарных норм.
При производстве работ на высоте предусматривается проведение мероприятий, позволяющих осуществлять эвакуацию людей в случае возникновения пожара или аварии. Пути эвакуации из мест пожарной опасности указываются хорошо видимыми знаками и держатся постоянно свободными. На видных местах устанавливаются указатели ближайшего сигнала пожарной тревоги, номера телефона пожарной части (команды).
Металлические леса заземляются.
Сигнальная окраска инвентарных ограждений должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 12.4.026-2001.
8.2.2 Требования безопасности при работах с применением грузоподъемных механизмов и устройств
Все грузоподъемные машины, механизмы и устройства в установленном порядке регистрируются, вводятся в эксплуатацию, подвергаются периодическим осмотрам и техническим обследованиям, обеспечиваются техническим обслуживанием и за их техническим состоянием и условиями эксплуатации устанавливается соответствующий надзор и контроль. Каждая грузоподъемная машина должна иметь паспорт, техническое описание, инструкцию по эксплуатации, сертификат органа по сертификации и другую документацию, предусмотренную соответствующим государственным стандартом или техническими условиями на изготовление.
Каждый грузоподъемный механизм и грузоподъемное устройство должно иметь четкую маркировку на видном месте с указанием максимальной безопасной рабочей нагрузки.
Грузоподъемные стационарные машины (мостовые, башенные, портальные, кабельные краны) устанавливаются так, чтобы:
а) исключалась возможность их смещения под воздействием нагрузок, вибрации, ветровых и других факторов. Оценку прочности и устойчивости грузоподъемного механизма или устройства необходимо производить по суммарному максимальному воздействию от ветровой нагрузки и поднимаемого груза в наиболее тяжелых режимах;
б) машинист (оператор) не подвергался опасности травмирования со стороны груза, канатов, лебедки и других механизмов и элементов;
в) машинист (оператор) имел полный обзор рабочей зоны или надежную радио-, видео-, телефонную связь или связь с помощью сигналов со всеми пунктами загрузки или выгрузки;
г) машинист (оператор) имел безопасный путь выхода из кабины и входа в нее;
д) гарантированный зазор между движущимися частями грузоподъемного механизма или устройства, поднимаемым грузом и стационарными объектами (стеной здания, колонной) был не менее 0,6 м, электрической проводкой - не менее 1,0 м.
Грузоподъемные механизмы оборудуются предохранительными устройствами, препятствующими подъему груза массой, большей установленной грузоподъемности, а также удерживающими груз от падения при аварийном отключении питания.
Грузовые крюки грузоподъемных средств должны быть снабжены предохранительными замыкающими устройствами, предотвращающими самопроизвольное выпадение грузозахватных элементов стропов, траверс и других грузозахватных средств. Груз (каждая часть груза) в процессе подъема, перемещения, опускания должен иметь надежную строповку или опору, исключающую возможность падения груза (части груза).
8.2.3 Требования к СИЗ от падения с высоты
К средствам индивидуальной защиты от падения с высоты относятся:
а) предохранительные пояса (далее - пояса), соответствующие требованиям ГОСТ Р 50849-96, ГОСТ 12.4.184-97;
б) предохранительные полуавтоматические верхолазные устройства типа ПВУ-2;
в) ловители с вертикальным канатом или с другими устройствами;
г) канаты страховочные, соответствующие требованиям ГОСТ 12.4.107-82;
д) каски строительные, соответствующие требованиям ГОСТ 12.4.087-84.
Средства индивидуальной защиты от падения с высоты как отечественные, так и приобретенные за рубежом, должны иметь сертификаты качества.
8.2.4 Требования безопасности к оборудованию, механизмам, средствам малой механизации, ручному инструменту
Оборудование, механизмы, средства малой механизации, ручной инструмент (механический, пневматический, гидравлический, электрический), используемые при работе на высоте, должны:
а) отвечать по своим техническим параметрам требованиям безопасности, а вновь приобретенные должны иметь сертификат на соответствие требованиям безопасности;
б) содержаться в технически исправном состоянии;
в) использоваться по назначению (на тех видах работ, для которых они предназначены). Использование помимо основного назначения должно осуществляться по разрешению компетентного лица (ответственного производителя работ);
г) использоваться работниками, имеющими соответствующую подготовку и допуск к работе с ними;
д) быть оборудованными защитными устройствами (ограждениями, кожухами и т.п.).
Кабели, шланги передвижных, переносных оборудования, механизмов, средств малой механизации, ручного инструмента должны иметь минимально возможную длину и не должны создавать угрозы безопасности.
Механизмы и оборудование с механическим приводом должны иметь блокировки самопроизвольного пуска, легкодоступные и четко распознаваемые для оператора устройства экстренной остановки. Опасные движущиеся части должны иметь защитные ограждения.
Оборудование, механизмы, средства малой механизации, ручной инструмент, имеющие изменяемую скорость вращения рабочего органа, при включении должны запускаться на минимальной скорости вращения.
Оборудование, механизмы, средства малой механизации, ручной механизированный и другой инструмент, используемые при выполнении работы на высоте, должны применяться с обеспечением мер безопасности, исключающих их падение (крепление, строповка, размещение на достаточном удалении от границы перепада высот или закрепление через фалы к предохранительному поясу работника и т.п.).
В процессе работы не допускается натягивать и перегибать питающие провода и кабели, допускать их пересечение с металлическими канатами и тросами, электрическими кабелями и проводами, находящимися под напряжением, оставлять без надзора ручной механизированный инструмент, передавать его лицам, не имеющим права на пользование им.
8.2.5 Требования безопасности при сварочных высотных работах
Выполняют сварочные работы квалифицированные рабочие, достигшие 18 лет исправными прошедшими сертификацию инструментами.
Электро- и газосварочные работы, проводимые вне сварочных постов (кабин), и другие работы, связанные с открытым пламенем, проводятся с разрешения главного инженера (технического директора) организации по согласованию с пожарной охраной и после принятия соответствующих мер предосторожности для снижения опасности возгорания.
Для исключения попадания раскаленных частиц металла в смежные помещения, соседние этажи и т.п. при сварных работах все смотровые, технологические и другие люки (отверстия) в перекрытиях, стенах и перегородках помещений должны быть закрыты негорючими материалами, и место проведения огневых работ должно быть очищено от горючих веществ и материалов.
Запрещается выполнять сварочные работы с переносных лестниц, незакрепленных опор, случайный подставок (бочки, ящики и т.п.).
8.3 Расчет и выбор вентиляции
Процесс сварки сопровождаются выделением пыли паров или избытков тепла, вредных газов, что создаёт неблагоприятные условия для работы и может отражаться на здоровье работающих. Количество примесей в нормальном составе воздуха не может превышать установленные нормами предельно допустимые концентрации, (см. таблицу 18). Это достигается за счёт максимального совершенствования технологических процессов и применения вентиляции. Количество выделяемых при сварочных работах примесей на 1кг расходуемого сварочного материала приведено в таблице 19.
Таблица 18 - ПДК вредных веществ, выделяющихся в процессе сварочных работ
|
Наименование вещества |
Агрегатное состояние (пар или аэрозоль) |
ПДК, мг/м3 |
Класс опасности |
Технологический процесс |
|
|
Оксид марганца |
А |
0,3 |
2 |
Сварочные работы |
|
|
Оксид хрома |
А |
1 |
2 |
Сварочные работы |
|
|
Оксид никеля |
А |
0,05 |
1 |
Сварочные работы |
|
|
Оксид углерода |
П |
20 |
4 |
Сварочные работы |
Таблица 19 - Количество вредных примесей, приходящихся на 1кг сварочного материала
|
Свариваемый материал |
Вредные вещества |
||
|
Наименование |
Количество |
||
|
Сталь углеродистая низколегированная |
Оксид марганца |
0,5 |
|
|
Оксид хрома |
0,02 |
||
|
Оксид никеля |
0,03 |
||
|
Оксид углерода |
5 |
По месту действия вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной. В зависимости от способа, используемого для перемещения воздуха, вентиляция бывает естественной и механической. Кроме того, различают вентиляцию приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.
Расчет будем производить местной вытяжной вентиляции, поскольку именно она служит для улавливания и удаления вредных веществ непосредственно у источника их образования.
Схема вытяжной установки используемой для удаления вредных примесей и газов, в сварочном цехе показана на рисунке 51.
1 - местные отсосы (вытяжные зонты); 2 - вентилятор; 3 - фильтр;
4 - сеть воздуховодов; 5 - теплоисточник (верхняя обвязка крытого вагона)
Рисунок 51 - Схема вытяжной механической вентиляции
При выборе схемы отсоса и при его конструктивной проработке необходимо руководствоваться следующими основными положениями:
? отсос должен быть максимально приближен к источнику и по возможности изолировать источник от помещения;
? всасывающее отверстие следует ориентировать так, чтобы поток вредных выделений минимально отклонялся от первоначального направления движения и при этом удаляемый воздух не проходил через зону дыхания работающего[6].
Для удаления вредных примесей с рабочих мест применяем вытяжные зонты (см. рисунок 52). Вытяжные зонты используют для улавливания теплоты и вредных веществ. Зонт следует делать с центральным углом раскрытия не более 600; при больших углах резко увеличивается площадь, занятая вихревыми зонами у острых кромок, и соответственно уменьшается «эффективно всасывающая площадь» приемного отверстия. При больших углах раскрытия зонта достичь эффективного всасывания по всей его площади можно путем устройства уступа, рекомендуемые размеры D1=0,8D, h=(0,12-0,15)D.
Рисунок 52 - Вытяжной зонт с уступом по периметру
Рассчитаем расход удаляемого воздуха для зонта, расположенного на высоте l = 0,8м над источником длиной а = 25,620 м и шириной b = 3,185 м (верхняя обвязка крыши крытого вагона). Конвективная теплоотдача источника Q=1500Вт. Скорость движения воздуха в помещении Vв=0,3 м/с.
Осевая скорость в конвективном потоке на уровне расположения зонта определена по формуле
(41)
Предварительно вычислив эквивалентный диаметр источника по формуле
(42)
Поскольку
то использование зонта не целесообразно[7].
Нужно учесть также, что вытяжные зонты - относятся к группе стационарных вытяжных устройств. Поэтому удаляемый поток вредных выделений, как правило, проходит строго в определенном направлении. Исходя из условий выполнения технологического процесса, это может усложнить работу сварщика, если удаляемый воздух будет проходить через зону дыхания работающего. Кроме того, процесс сварки будет проходить на высоте, где размещение вытяжного зонта не является рациональным.
В настоящее время, в связи с многообразием способов сварки, а также типов изготавливаемых изделий создано большое количество современных конструкций местных вытяжных устройств. Они могут быть систематизированы в следующие группы:
? подъемно - поворотные самофиксирующиеся вытяжные устройства;
? переносные воздухоприемники с держателями;
? местные отсосы встроенные в сварочное оборудование.
При проведении сварочных работ в труднодоступных местах, а также на крупногабаритных конструкциях предпочтительно использовать подъемно - поворотные местные вытяжные устройства. Этот вид устройств включает воздухоприемник, фиксирующийся в любом пространственном положении посредством шарниров и тяг, и гибкий шланг диаметром 160 и 200мм, присоединяющий воздухоприемник к магистральному воздуховоду централизованной вытяжной системы низкого или среднего давления или к индивидуальному вентиляционному или фильтро - вентиляционному агрегату. Будем иметь учитывать также габаритные размеры вагона, по периметру которого будут проходить сварочные работы. В связи с этим необходимо местное вытяжное устройство с большим радиусом действия.
Смонтировано на специальной передвижной каретке, которая скользит по рельсу-воздуховоду на роликах и обеспечивает соединение с вентиляционной выдвижной системой через сопло, раздвигающее резиновые уплотнители продольной щели на рельсе воздуховоде. Т.о. зона обслуживания определяется исходя из зоны обслуживания выбранного вытяжного устройства KUA и длины рельса воздуховода. Устройство поворачивается на 3600, область его охвата достигает 4 метров. Рельс включает алюминиевый профиль длиной 5,8 м. Его длина может быть скомбинирована из желаемого количества отрезков. Рельс монтируется к стене или потолку. Длина может быть отрегулирована по индивидуальным требованиям. Установка также может быть снабжена необходимым количеством вытяжных устройств KUA. При движении корпус каретки скользит по щели алюминиевого профиля между закрепленными резиновыми уплотнителями. Дым и газы удаляются через вытяжные устройства KUA в вытяжной рельс и далее в вентиляционную систему.
Рисунок 54 ? Комплекс вытяжных устройств фирмы PRO LINE
Комплекс, представленный на рисунке 54, состоит из следующих устройств:
? удлиняющего устройства ? NEC 2, служит для увеличения радиуса действия вытяжного устройства; оснащено системой HandyStop, которая блокирует в заданном пространстве вытяжное устройство, тем самым предотвращая его самопроизвольное перемещение в горизонтальной плоскости;
? дополнительного удлиняющего устройства ? EXT NEC 4, 2м;
? гибкого вытяжного устройства с вращающейся на 3600 воздухоприемной воронкой ? ULTRA FLEX4, в которую встроена дроссельная заслонка (полностью открыта/закрыта, частично закрыта) для управления воздушным потоком; также устройство оборудовано фокусирующим дефлектором и пружинной балансировочной системой.
Конструкция таких устройств позволяет максимально приблизить воздухоприемник к источнику выделения вредностей и тем самым добиться высокой эффективности их улавливания (80 - 85%).
9. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Дезактивация объекта, загрязненного радиоактивными веществами
В результате запроектной аварии на РОО с выбросом радиоактивных веществ произошло радиоактивное загрязнение объекта, рассматриваемого в дипломном проекте, а именно подвижного состава.
Исходные данные для расчета радиационной разведки:
Номер варианта……………………………………………………...3
Время начала загрязнения объекта после аварии, ч…………………4
Продолжительность ранней стадии (РС), ч……………………….…28
Уровень радиоактивного загрязнения объекта (ДЗ) в конце РС,
частиц (см2·мин)………… ………………………………………7800
Требуется:
? изложить общие сведения о дезактивации ж.д. сооружений и устройств;
? оценить радиационную обстановку и определить элементы объекта, подлежащие дезактивации;
? определить способы, объемы, силы и средства дезактивации.
9.1 Общие сведения о дезактивации железнодорожных сооружений и устройств
При ликвидации последствий ЧС важнейшей задачей является обеззараживание местности, сооружений и устройств, транспортных средств, одежды, продовольствия, воды, воздуха, то есть всего, что нас окружает и сопутствует повседневной жизни.
В зависимости от вида заражения различают виды обеззараживания, одним из которых является дезактивация. Дезактивация - это обеззараживание путем удаления радиоактивных загрязнений или изоляции загрязненных поверхностей. Обеззараживание жидкости и газов определяется термином «очистка», а кожных покровов человека - «санитарная обработка».
Рассмотрим основные способы дезактивации и приведем их краткую характеристики:
а) безжидкостные способы дезактивации:
1) дезактивация поверхностей струей газа или воздуха: малоэффективна, так как газовый (воздушный) поток в состоянии преодолеть лишь поверхностное радиоактивное загрязнение и не может извлечь его из глубины материала, а дезактивация проводится по принципу незамкнутого цикла (по существу проходит дезактивация одного объекта и загрязнение другого).
2) пескоструйная дезактивация: введение в воздушную струю порошка (песка, карборунда, металлических порошков), обладающих абразивными свойствами и способного снять верхний слой, в который проникли РВ. В результате можно удалить не только поверхностные, но и глубинные загрязнения. При таком способе можно использовать различных компрессоры. Однако производительность такой обработки не велика.
3) дезактивация пылеотсасыванием: поток воздуха направлен от обрабатываемой поверхности под действием вакуума. В первой стадии процесса удалению поверхностных РВ способствует механическое воздействие щетки. Воздушный поток подхватывает загрязнения, транспортирует их с поверхности и тем самым осуществляет вторую стадию дезактивации. Фильтрация загрязненного потока позволяет улавливать удаленные частицы и осуществлять очистку на основе замкнутого цикла.
4) снятие загрязненного слоя: совмещает две стадии процесса дезактивации - уборка и транспортирование радиоактивных загрязнений. Используется при дезактивации территорий, дорог, окрашенных изделий. Эффективность этого способа определяется глубиной снимаемого верхнего слоя. Считается, что снимаемый слой должен быть в два раза толще глубины проникновения радионуклидов.
5) дезактивация путем изоляции загрязненной поверхности: эффективность этого способа зависит от толщины и ширины сплошного изолирующего слоя, свойств изолирующего материала. Для его создания используются природные материалы (песок, грунт, щебень) и промышленные строительные заготовки в виде железобетонных и бетонных плит, различных блоков, листового материала.
б) жидкостные способы дезактивации:
1) дезактивация струей воды: широко применяется для обеззараживания зданий, оборудования, участков местности с твердым покрытием, транспортных и других средств. Уменьшают расход воды при помощи импульсной обработки, которая заключается в чередовании включения и выключения источника, генерирующего струю воды.
2) водно-абразивная дезактивация: исключает распыл РВ, снятых с загрязненной поверхности, сокращает расход воды и создает условия распространения установок, работающих на основе замкнутого цикла.
3) дезактивирующий раствор (пена);
4) стирка.
в) комбинированные:
1) пароэмульсионный способ дезактивации: применяется при обработке транспортных средств, оборудования, аппаратуры, зданий и сооружений. В качестве рабочего тела используется струя пара. Таким образом удаляется значительная часть глубинных радиоактивных загрязнений, особенно из пор и выемов. В виде добавки можно в пар ввести дезактивирующий раствор, чтобы повысить эффективность.
2) дезактивация с помощью сорбентов: сорбенты - порошки, способные поглощать радионуклиды, извлекая их из различной среды. Многочисленные поры резко увеличивают поверхность сорбентов, а следовательно, способность адсорбировать. Чаще всего сорбенты применяют для извлечения радионуклидов из газовой и водной среды. Процесс дезактивации идет в две стадии: сначала имеет место движение радионуклидов к поверхности сорбента, а затем их адсорбция. Эти стадии довольно продолжительны. Кроме того, сорбенты способны избирательно поглощать различные радионуклиды.
3) использование пленок: в зависимости от назначения различают три группы пленок: изолирующие (воспринимают загрязнения или снижают силы взаимодействия между ними), дезактивирующие (проникновение загрязняющих веществ из объекта внутрь пленки), локализирующие (покрывают поверхность уже подвергшуюся загрязнению).
Наряду с дезактивацией нужно проводить локализацию радиоактивных загрязнений, предотвращая переход РВ на чистые поверхности [8].
9.2 Оценка радиационной обстановки и определение элементов объектов, подлежащих дезактивации
Цель оценки радиационной обстановки - принятие решения на проведение дезактивации объекта, поэтому оценка сводится к определению уровня радиоактивного загрязнения ДЗ элементов объекта и построению графиков спада ДЗ со временем.
Уровень радиоактивного загрязнения наружных поверхностей сооружений, подвижного состава, зданий, техники принимается равным 10% от уровня загрязнения территории.
Уровень загрязнения внутренних поверхностей зданий, подвижного состава, кабин машин следует принять 50% от уровня загрязнения наружных поверхностей.
Уровень загрязнения территорий ДЗ на любое время t определяется с учетом уровня загрязнения их через 1 ч после аварии ДЗ1 и коэффициента спада радиации Кt, и вычислен по формуле
ДЗt=ДЗ1·Кt (42)
ДЗ1=ДЗРС/КtРС (43)
где ДЗРС - уровень загрязнения территории в конце РС;
КtРС - коэффициент спада радиации на время окончания ранней стадии [9].
Результат расчета сведем в таблицу 20.
Таблица 20 - Уровень загрязнения
|
Время t |
Уровень загрязнения территорий, ж/д путей и т.п., ДЗt, частиц/см2·мин |
Уровень загрязнения зданий, пс, техники снаружи, ДЗсн, частиц/см2·мин |
Уровень загрязнения зданий, пс, техники внутри, ДЗвн, частиц/см2·мин |
|
|
1 |
21081,081 |
2108,1081 |
1054,054 |
|
|
2 |
5902,7 |
590,27 |
295,135 |
|
|
3 |
5059,459 |
505,9459 |
252,97 |
|
|
5 |
4005,41 |
400,541 |
200,271 |
|
|
7 |
3162,16 |
316,216 |
157,108 |
|
|
10 |
2740,54 |
274,054 |
137,027 |
|
|
15 |
2318,92 |
231,892 |
115,946 |
|
|
30 |
1475,675 |
147,5675 |
73,78 |
На основе данного расчета построим кривые спада ДЗ, рисунки 55, 56.
Определение элементов объекта, подлежащих первоочередной дезактивации, производится с учетом их важности и допустимых уровней загрязнения.
Таблица 21 - Таблица допустимых уровней загрязнения элементов объекта
|
Наименование поверхностей |
Допустимые уровни радиоактивного загрязнения, частиц/см2·мин |
|
|
1 Территория объекта: наружные поверхности зданий и других сооружений |
250 |
|
|
2 Ж.-д. путь: наружные поверхности подвижного состава, машин и технических средств |
200 |
|
|
3 Внутренние поверхности служебных помещений, кабин локомотивов, машин |
100 |
|
|
4 Внутренние поверхности жилых помещений; пассажирских вагонов, автобусы |
50 |
По заданию необходимо дезактивировать подвижной состав.
Определяем по графикам время, через которое загрязнение элемента снизится до допустимых уровней. Для наружных поверхностей подвижного состава допустимый уровень загрязнения составит 200 частиц/см2*мин и будет достигнут он за 19 дней; для внутренних - 100 частиц/см2*мин и продолжительность спада до допустимых уровней превысит месяц.
Рассчитываем ориентировочное время окончания работ по дезактивации. Оно складывается из продолжительности ранней стадии
(когда дезактивация нецелесообразна) и времени необходимого для производства работ. Продолжительность работ при оценочных расчетах (с учетом подготовительных работ) примем равной 3 суткам.
Полученное время, затрачиваемое на дезактивацию, сравним со временем спада ДЗ до допустимых уровней (время естественной дезактивации). Результаты сведем в таблицу 22.
Таблица 22 - Результаты расчета
|
Элемент объекта, подлежащего дезактивации |
Допустимые уровни загрязнения, частиц/см2·мин |
Время снижения ДЗ до допустимого уровня, сут. |
Время дезактивации, сут. |
Дезактивация |
|
|
1 Наружные поверхности подвижного состава |
200 |
19 |
5 |
требуется |
|
|
2 Внутренние поверхности подвижного состава |
100 |
Более месяца |
5 |
требуется |
9.3 Определение объемов, способов, сил и средств дезактивации
Таблица 23 - Объемы, способы и технические средства дезактивации
|
Элементы объекта, подлежащие дезактивации |
Количество элементов |
Площадь, м2 |
Способы дезактивации |
Используемая техника |
Расход воды, л |
|
|
Подвижной состав |
15 |
5894,32 |
Струей воды под давлением |
АРС, ТСМ-65, мотопомпы, пожарные машины, поливо-моечные машины, растворонасосы |
70731,81 |
|
|
5894,32 |
Дезактивирующими растворами |
АРС, ДК-4, краскопульты, сельскохозяйственные опрыскиватели, поливо-моечные машины |
70731,81 |
Дезактивирующие растворы используют для обеззараживания транспорта, одежды, зданий, сооружений, оборудования, помещений и дорог с твердым покрытием. Общую схему процесса можно представить в следующем виде: (поверхность + радиоактивное загрязнение)+ дезактивирующий раствор = поверхность +(дезактивирующий раствор + радиоактивные загрязнения). То есть дезактивирующий раствор преодолевает связь радиоактивных загрязнений с поверхностью объекта и удерживает эти загрязнения. Затем создаются условия для удаления загрязнений вместе с отработанными дезактивирующими растворами.
Обмывку при полной дезактивации производят при давлении на выходе струи не менее 1000 кПа, а при обмывке из брандспойтов - не менее 200 кПа. В случае необходимости производят дополнительную обработку отдельных частей вагонов и локомотивов посредством протирания щетками, ветошью или другими способами.
К другим способам дезактивации относятся:
- обдувание зараженных поверхностей струей острого пара;
- удаление радиоактивной пыли с помощью пылесосов или насадками вакуумных установок (внутри вагонов, локомотивов).
При дезактивации груженных вагонов обработке подлежат только наружные поверхности без выгрузки грузов, при дезактивации порожних вагонов обрабатывают как наружные, так и внутренние поверхности.
Наружную мойку вагонов водой или моющими растворами производят из расчета 9 - 12 л/м2 обрабатываемой поверхности при давлении струи 1200 - 1500 кПа.
Качество дезактивации контролируют радиометрическими приборами.
Обеззараживание объекта осуществляется на основе радиационной разведки.
Личный состав формирований радиационной разведки комплектуется за счет численности работников организаций, продолжающих работу в период мобилизации и в военное время.
Комплектование формирований личным составом производится из числа мужчин в возрасте от 18 до 60 лет, женщин от 18 до 55 лет, за исключением военнообязанных, имеющих мобилизационные предписания, инвалидов I, II, III групп, беременных женщин, женщин, имеющих детей в возрасте до 8 лет, а также женщин, получивших среднее и высшее медицинское образование, имеющих детей в возрасте до 3-х лет.
9.4 Выводы по БЖЧС
В ходе данной главы дипломного проекта был проведен анализ радиационной обстановки, который выявил, что уровень допустимого загрязнения для наружных поверхностей составит 200 частиц/см2·мин, для внутренних - 100 частиц/см2*см. Время естественной дезактивации составит в первом случае- 19 суток, во втором - превысит месяц. Расчетное время дезактивации составит 5 сут.
Исходя из полученных данных и основных сведений о дезактивации, изложенных в разделе, определены объемы, способы, силы и средства дезактивации. Рациональный способ дезактивации - струей воды под давлением или дезактивирующим раствором; состав разведывательной группы и ее структура: пять человек - командир, радист, машинист, разведчик-дозиметрист, разведчик-химик - и одна единица техники - дрезина (тепловоз).
Список использованных источников
1 Вагоны под ред. Шадура Л. А. - М.: Транспорт, 1973.
2 Общие технические требования к грузовым вагонам нового поколения. - М.: ВНИИЖТ, 2002.
3 Нормы для расчета и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). - М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996, (с дополнениями и изменениями на момент разработки).
4 Экономика железнодорожного транспорта под ред. Терешиной Н.П. - М.: УМК МПС России, 2001.
5 Методическими рекомендациями по оценки экономической эффективности инвестиций. - С-Пб.: ОАО РЖД, 2005.
6 СНиП II-33-75. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Стройиздат, 1976г.
7 Канонин Ю.Н. и др. Проектирование средств защиты от опасных производственных факторов: учеб. пособ. Часть 2. - С-Пб, 1995г.
8 Махонько П.Ф., Подшивалов В.М., Шейнин И.И. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте: учеб. пособ. Часть 1. - C-Пб, 2004.
9 Подшивалов В.М. Оценка радиационной обстановки: учеб. пособ. - С-Пб, 2002г.
Приложение А
Сечения балок, используемые в модели вагона
Приложение Б
Сечения балок, используемые в модели крыши вагона
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Конструкция крытого вагона модели 11–066, расчет геометрических параметров сечения. Предварительный анализ прочности вагона на вертикальные нагрузки без учета других видов нагрузок. Особенности применения метода сил для расчета вагона на прочность.
курсовая работа [667,7 K], добавлен 18.04.2014Выбор параметров универсального крытого вагона, эффективность проекта. Проверка вписывания вагона в габарит 1-ВМ. Расчёт оси колёсной пары условным методом. Расчёт подшипников качения на долговечность. Проверка устойчивости вагона против схода с рельсов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.07.2014Расчет кузова вагона на прочность. Расчетная схема и основные силы, действующие на кузов. Материалы и допускаемые напряжения. Определение основных размеров колесной пары. Расчет оси и колеса. Выбор буксовых подшипников. Вписывание вагона в габарит.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 26.07.2013Выбор и расчет пневматической части тормозной системы вагона. Качественные характеристики механической части и определение плеч рычагов и длин тяг рычажной передачи. Проверка обеспеченности вагона тормозными средствами. Обоснование эффективности.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.03.2009Технические требования к вагонам. Выбор конструкционных материалов. Коррозионная защита. Требования к ходовым частям. Выбор основных параметров крытого вагона. Определение статической и погонной нагрузок. Расчет оси колесной пары вероятностным методом.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.02.2013Конструкция грузового вагона, его основные параметры. Расчет значений крытого вагона. Особенности четырехосной цистерны для нефтепродуктов модели 15-150, ее рамная конструкция. Схема загрузочного люка и сливного прибора. Автосцепное устройство цистерны.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 10.06.2013Ознакомление с аналогами заданного вагона-прототипа. Особенности проектирования основных узлов вагона. Анализ изменений конструкции и результатов расчётов под воздействием нагрузок при различных эксплуатационных режимах. Рекомендации по модернизации.
курсовая работа [11,9 M], добавлен 02.06.2012Оценка влияния величины загрузки кузова на изменение частоты свободных колебаний вагона как динамической системы. Расчет характеристик жесткости связей колесной пары с конструкцией тележки. Вынужденные колебания вагона с вязким трением в подвешивании.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 14.02.2012Технические характеристики преобразователей 1ПВ-6У1 и НВП-44/38, устройство и принцип действия. Возможные неисправности преобразователей 1ПВ6 и НВП-44/38, их причины и способы устранения. Кузов вагона и рама моторного вагона, особенности их устройства.
контрольная работа [13,2 M], добавлен 27.01.2010Визначення основних техніко-економічних показників вагона-хопера для зерна: питомий та геометричний об’єм кузова, основні лінійні розміри вагона. Вписування вагона в габарит. Розрахунок на міцність надресорної балки. Технічний опис спроектованого вагона.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.02.2010
