Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции корпуса сосуда

Общеобменная механическая вентиляция основана на удалении воздуха из помещения с помощью осевых вентиляторов. Этот вид вентиляции не требует больших капитальных затрат, однако при его применении СА распространяются по всему цеху, проникая в органы дыхания работающих. Общеобменная вентиляция с рециркуляцией по эффективности аналогична предыдущей. Ее преимуществом является снижение потерь тепла за счет возвращения очищенного в фильтрах воздуха в то же помещение. Местная вытяжная вентиляция основана на удалении СА непосредственно из зоны их образования. Таким образом предотвращается распространение СА по всему помещению и его поступление в зону дыхания работающих. Основным необходимым условием эффективности улавливания СА местной вытяжной вентиляцией является то, что расход воздуха, проходящего через воздухоприемники диаметром 125−160 мм, составляет 600−1000 м3/ч[20]. Преимуществом этого метода является высокая эффективность улавливания вредных веществ при сравнительно небольшом количестве удаляемого воздуха. Местные отсосы, независимо от габаритов изделия, должны предусматриваться к каждому рабочему месту, где есть выделение вредных веществ. Для защиты глаз, кожного покрова головы и шеи от излучения дуги и брызг расплавленного металла сварщики используют специальные ручные или наголовные щитка (маски), изготавливаемые по ГОСТ 12.

4.035. Этот ГОСТ предусматривает основные требования к защитным характеристикам (отсутствие проникновения излучения дуги, стойкость материала корпуса к брызгам расплавленного металла, удельная электрическая прочность материала корпуса, сопротивление изоляции наголовника), а также к массе, габаритам, размерам и прочности щитка. Наиболее важным и ответственным элементом щитка являются светофильтры, предназначенные от защиты глаз от ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения. В настоящее время широко используются светофильтры серии «С», которые подразделяются на 13 классов. Выбор светофильтров осуществляется в зависимости от вида сварки и силы сварочного тока по таблице 17 в соответствии с ОСТ 21−6.Таблица 17. Выбор светофильтров для защиты глаз при сварке в среде углекислого газа. Вид сварки.

Класс светофильтра в зависимости от величины сварочного тока.

С1С2С3С4С5С6С7С8С9С10Плавящимся электродом в среде углекислого газа30−6060−100 100−150 150−175 175−300 300−400 400−600 600−700 700−900 900 и выше.

Щитки выпускаются двух видов: со светофольтром нормального обзора (52×102 мм) и увеличенного (90×102). Снаружи перед стеклом устанавливается покровное стекло толщиной не более 2.5 мм, которое защищает светофильтр от царапин, прожогов и других повреждений. Изнутри также дополнительно устанавливают подложку из оргстекла толщиной не более 2 мм. При разрушении покровного стекла и светофильтра подложка из оргстекла защищает глаз от травм. Для защиты от излучения, брызг расплавленного металла, механических повреждений, переохлаждения при работе на открытом воздухе в холодное время сварщики используют специальную защиту (костюмы, халаты, фартуки), рукавицы, перчатки и др. СИЗ. Спецодежду применяют в зависимости от способа сварки и условий труда в соответствии с ГОСТ 12.

4.103. Для соблюдения охранных мероприятий при проектировании сварочных цехов необходимо соблюдать следующие правила [21]: рабочие места сварки следует ограждать экранами из несгораемых материалов. Для небольших изделий и заготовок рабочие места сварщиков следует размещать в кабинах с открытым верхом. При сварке в защитных газах обшивка кабины не должна доходить до пола на 100 мм, а высота светового экрана должна быть не менее 2 м. Обшивка кабин и световые экраны должны изготовляться из несгораемых материалов. Площадь кабины должна быть достаточной для размещения сварочного оборудования, приспособлений, мест складирования деталей и готовых узлов. Свободная площадь кабины должна составлять не менее 4.5 м2. машины плазменной резки следует ограждать сплошными перегородками из несгораемых материалов высотой не ниже 2.2 м, а входы завешиваются шторами из несгораемого материала. Размещение в одной кабине двух и более сварочных столов допускается только в случае их разделения светозащитными экранами. При сварке конструкций с подогревом размещение дополнительных сварочных постов в одной кабине не допускается.

многопостовые сварочные источники питании должны разделяться перегородками (решетками, сетками) из несгораемых материалов высотой не менее 1.7 м. Источники питания для плазменной резки разрешается размещать вне производственных помещений. В этом случае управление ими должно осуществляться дистанционно со специальных пультов. Вопросы защиты сварщика от воздействия электрическим током является важнейшим вопросом охраны труда в сварочных цехах. Опасность представляют токоведущие части сварочных установок при соприкосновении сварщика с ними. Сварочное оборудование должно соответствовать правилам устройства электроустановок. Все работы, связанные с подключением и отключением от сети сварочного оборудования должны выполняться электротехническим персоналом цеха. Сварщику запрещено работать на неисправном оборудовании и самому ремонтировать его. Для работы на сварочном оборудовании сварщик должен пройти обучение и быть аттестован по электробезопасности[22].

Для предупреждения поражения сварщика электрическим током необходима надежная изоляция всех проводов, связанных с подводом электроэнергии к источнику питания сварочной дуги (высокая сторона) и сварочной дуге (низкая сторона). Корпуса источников тока, машин, аппаратных ящиков, электродвигателей, щитов, зажимов обратного провода и металлических площадок, на которых выполняются сварочные работы, должны быть надежно заземлены до начала работы. Заземляющие провода не должны иметь изоляции для визуального контроля за их состоянием. Наружные клеммы электрооборудования должны быть надежно защищены кожухами. Запрещено в качестве обратного провода использовать технологическое оборудование, конструкции и цепи заземления. Подсоединение обратного провода к изделию необходимо выполнять с помощью специального зажима. При работе в стесненных условиях и замкнутых пространствах сварочные установки необходимо комплектовать устройствами снижения напряжения холостого хода до 12 В с временем срабатывания не более 0.5 с (УСНТ, БСНТ и др.).На органах управления сварочным источником должны быть четкие надписи или условные значки, указывающие на их функциональное назначение.

Узлы сварочного оборудования, имеющие конденсаторы, должны иметь устройства для автоматической разрядки конденсаторов. Для безопасного проведения сварочных работ необходимо соблюдать правила пожаробезопасности. Основными причинами возникновения пожаров в сварочных цехах является неисправность отопительных приборов, электрооборудования, электроосвещения, нарушение правил их эксплуатации, несоблюдение норм пожарной безопасности. Ответственность за соблюдение норм пожарной безопасности на предприятии несет руководитель предприятия, а на рабочих местах — мастер. В процессе проведения вводного инструктажа каждый работающий должен получить информацию о общих мерах пожарной безопасности на предприятии и о личном соблюдении противопожарных требований, а также должен быть обучен пользованию простейшими средствами пожаротушения. Для быстрой ликвидации возможного очага пожара недалеко от рабочего места необходимо установить ящик с песком, лопату, ведро и ручной огнетушитель. Пожарные краны, рукава, стволы, огнетушители и другие средства пожаротушения необходимо содержать в исправномсостоянии и хранить в отведенных для этого местах. Возгорание может возникать не сразу, поэтому по окончании сварочных работ необходимо проверить не тлеет ли что-либо на месте производства сварочных работ и отключить все газовое и электрооборудование. Для тушения пожара применяются парои газообразные соединения, углекислоту и инертный газ. Они распространяются и забирают на свой нагрев теплоту, выделяющуюся при горении веществ, быстро смешиваясь с горючими газами вытесняют кислород из зоны горения. При этом создается среда, в которой невозможно не только горение, но и тление. Инертные газы, используемые при тушении пожара не портят оборудование и продукцию.

Широкое применение нашли при тушении пожаров пенообразующие вещества. Пена покрывает поверхность горящих материалов, изолирует от пламени, охлаждает и прекращает горение. В случае возникновения пожара в рабочем помещении необходимо вызвать пожарную службу, а до ее прибытия принять меры по локализации и тушению пожара имеющимися в наличии средствами пожаротушения. К самостоятельному выполнению электросварочных работ допускаются лица не моложе 18-летнего возраста, годные по состоянию здоровья и прошедшие:

вводный инструктаж по охране труда;

вводный инструктаж по пожарной безопасности;

первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте;

обучение безопасным методам и приемам труда;

проверку знаний требований охраны труда;

обучение и проверку знаний по электробезопасности на соответствующую группу, в качестве оперативно — ремонтного персонала при выполнении работ, связанных с эксплуатацией электрооборудования;

обучение по пожарно-техническому минимуму. Вводный инструктаж проводит инженер по охране труда. Поступающего на работу знакомят с основными положениями законодательства о труде, особенностями производства, сообщают сведения о охране труда и производственной санитарии, об опасных и вредных производственных факторах, характерных для данного производства, основных правилах электробезопасности и оказании доврачебной помощи, а также сведения связанные с будущей работой сотрудника. Первичный инструктаж проводит непосредственно на рабочем месте руководитель подразделения, в котором предстоит работать сотруднику. Поступающего подробно знакомят с технологическим процессом, оборудованием, на котором предстоит работать сотруднику, с инструментом и приспособлениями, а также с рациональными методами и приемами труда и с коллективными средствами защиты. Повторный инструктаж проводит руководитель участка или производства периодически со всеми сотрудниками независимо от профессии, квалификации и стажа работы через каждые три месяца. При этом инструктирующий выясняет знания безопасных методов работы, правил и инструкций по безопасным методам работы, разъясняет причины травматизма и приемы оказания первой помощи. Внеплановый инструктаж проводят в случае ввода в производство новых технологий, поступления нового оборудования, а также при нарушении рабочим требований безопасных методов работы, либо травмировании одного из работающих по причине недостаточного обучения правилам безопасной работы. Текущий инструктаж проводят непосредственно перед выполнением работ, на которые выдан наряд-допуск, где и фиксируют проведение инструктажа. Лица, занятые на работе с вредными и опасными условиями труда, ежегодно проходят медицинское освидетельствование. Экологические аспекты сборочно-сварочного цеха. В соответствии с СТБ ИСО 14 001−2005 экологический аспект это элемент деятельности организации, при которой ее продукция или услуги могут оказывать воздействие на окружающую среду [23]. Организация должна установить, внедрить и поддерживать в рабочем состоянии процедуры:

идентификацииэкологических аспектов своей деятельности, которыми она может управлять и на которые она может влиять с учетом запланированных или новых разработок;

определения аспектов, оказывающих или способных оказывать значительное воздействие на окружающую среду (т.е. определения важных экологических аспектов).Организация должна гарантировать, что важные экологические аспекты учтены при разработке, внедрении и поддержании в рабочем состоянии системы управления окружающей средой, разработанной в ней. Различают прямые и косвенные экологические аспекты. Прямые касаются непосредственно деятельности этой организации и могут быть выражены в количественном виде (выбросы, сбросы, отходы, риск аварии или инцидента экологического характера, использование природных ресурсов или энергии и т. д.). Косвенные аспекты это аспекты, которые могут возникнуть в результате основной или вспомогательной деятельности предприятия, обращения продукции и услуг и которые не входят в сферу управления организации. Наибольшую важность для организации представляют прямые экологические аспекты. Для идентификации прямых экологических аспектов организация должна провести анализ всех элементов своей деятельности (основных и вспомогательных производственных процессов, продукции и услуг) и возможных механизмов их воздействия на окружающую среду. При идентификации экологических аспектов необходимо провести классификацию источников воздействия на окружающую среду по характеру и уровню воздействия. Должны быть рассмотрены все производственные процессы, операции, процедуры и услуги с тем, чтобы определить, какое воздействие они оказывают или могут оказывать на окружающую среду в ходе нормальной деятельности, в нестандартных условиях, при пуске-остановке оборудования, при авариях, после реконструкции и т. д. При этом дополнительно рассматриваются следующие вопросы:

могут ли произойти потенциальные изменения в окружающей среде вследствие производственной деятельности предприятия, при использовании ее продукции или услуг;

требуются ли особые условия для размещения объектов организации (расположение предприятия рядом с природным водоемом, особо охраняемыми территориями, наличие жилых построек в санитарно-защитной зоне предприятия и т. п.);насколько важны и серьезны потенциальные воздействия на окружающую среду при возможных авариях;

насколько часто могут возникать ситуации, которые приводят к существенным воздействиям на окружающую среду;

каков возможный уровень ущерба от таких воздействий;

какой характер имеют возможные существенные воздействия на окружающую среду (местный, региональный или глобальный).В результате идентификации экологических аспектов в организации разрабатывается и постоянно актуализируется перечень экологических аспектов для каждого структурного подразделения, участка и по предприятию в целом. В результате анализа деятельности сборочно-сварочного цеха по изготовлению корпуса резервуара были выявлены следующие аспекты, которые сведены в таблицу 18. Таблица 18. Перечень экологических аспектов и воздействий цеха сборки-сварки резервуаров. Стадия производственного процесса.

Экологический аспект.

Характер воздействия.

Доставка сырья и материалов в цех.

Выделение в атмосферный воздух загрязняющих веществ (СО, сажа, СН4 и др.)Выбросы в атмосферу от передвижных источников.

СваркаХранение баллонов с углекислотой.

Взрыв при нарушении правил по сосудам давления.

СваркаИспользование сжиженного газа.

Загрязнение атмосферного воздуха, глобальное потепление, воздействие на персонал.

СваркаВыделение вредных газов при горении сварочной дуги (оксид углерода, фтористый водород, окись азота, пыль, углеводороды, марганец, оксид железа, фтористые соединения) Загрязнение атмосферы, разрушение озонового слоя, риск возникновения заболевания дыхательных путей и кожи Сварка.

Шум от работающего оборудования.

Негативное воздействие на работающих, риск заболевания органов слуха.

Освещение сварочного цеха.

Риск боя отработанных ртутных ламп.

Загрязнение окружающей среды, риск заболевания работников.

Хозяйственно-бытовые нужды.

Использование водных ресурсов.

Загрязнение сточных вод, потери природного ресурса.

Жизнедеятельность работников цеха.

Образование бытовых отходов.

Загрязнение природной среды.

Так как предприятие не в состоянии управлять всеми экологическими аспектами, это трудоемко, затратно и зачастую нецелесообразно. Поэтому следует выделить важные аспекты, которые оказывают значительное воздействие на окружающую среду. Для определения значимых экологических аспектов используем метод АБС, который основан на оценке каждого идентифицированного аспекта по определенным критериям и значимости аспекта по каждому критерию. Суть метода проста, сначала для оценивания аспекта необходимо оценить уровни значимости каждого критерия. Каждому уровню значимости присваивается символ, определяющий степень воздействия фактора на окружающую среду — A, B, C: C-воздействие на окружающую среду минимальное (присваивается балл 1); В — среднее воздействие на окружающую среду (присваивается балл 3); А — существенная опасность для окружающей среды (присваивается балл 5). Таким образом, у каждого аспекта может быть разный набор символов, определяющих его влияние на окружающую среду для каждого критерия. По каждому критерию из списка приведенных уровней необходимо выбрать один из трех предлагаемых вариантов, наиболее близко характеризующих оцениваемый аспект. Балльная оценка, соответствующая выбранному уровню (символу) и будет являться оценкой, определяющей значимость аспекта по данному критерию. В прилагаемой ниже таблице 19 приведен возможный вариант оценки значимости аспектов. Таблица 19. Критерии определения значимости аспекта воздействия на окружающую среду.Критерии.

Уровни значимости.

С (1 балл) В (3 балла) А (5 баллов).

Нарушение требований законодательства.

Требования нормативных документов соблюдаются.

Требования нормативных документов не соблюдаются, но имеется программа устранения последствий негативного воздействия.

Нормативные документы не соблюдаются, программа устранения последствий негативного воздействия отсутствует.

Масштаб воздействия.

Локальный, в границах территории осуществления деятельности (хозяйственной деятельности, инженерных изысканий), проектирования объекта.

Местный, в границах административного района места воздействия объекта.

Региональный, в границах края, области осуществления деятельности (хозяйственной деятельности, инженерных изысканий), проектирования объекта.

Интенсивность воздействия.

Компенсационные возможности экосистем значительно выше воздействия экологического аспекта. Незначительный уровень экологических потерь, вызываемый экологическим аспектом на окружающую среду на территории объекта.

Высокая опасность нарушения природного баланса, которая может вызвать кризисные ситуации в окружающей среде.

Продолжительность воздействия.

Воздействие кратковременное.

Во время срока реализации объекта.

В процессе всего периода эксплуатации объекта.

Изменение санитарно-гигиенических характеристик.

Изменения не значительны.

Изменение значительно, но компенсируется восстановительными природоохранными мероприятиями.

Изменения не поддаются рекультивации (восстановлению)Накопление загрязняющих веществ в объектах окружающей среды.

Не происходит.

Не значительно.

Может вызвать кризисные ситуации в окружающей среде.

Возникновение аварийных ситуаций.

Минимальная вероятность возникновения аварийной ситуации и негативного воздействия аспекта.

Незначительная вероятность возникновения аварийной ситуации и негативного воздействия аспекта.

Существенная вероятность возникновения аварийной ситуации и негативного воздействия аспекта.

Превышение уровней качества ОС (ПДК, нормативов и т. д.)Значительно меньше уровня норматива качества.

Равно уровню норматива качества.

Превышает уровень установленный для данного аспекта.

После этого полученные значения уровней значимости по критериям суммируются для каждого аспекта, в результате чего определяется значимость экологического аспекта деятельности организации. Аспект оказывает минимальное © воздействие, если количественная величина значимости экологического аспекта оценивается значением до 12 баллов. Аспект оказывает среднее (В) воздействие, если количественная величина значимости экологического аспекта оценивается значением от 12 до 24 баллов. Аспект оказывает существенное (А) воздействие, если количественная величина значительности экологического аспекта оценивается значением от 24 до 40 баллов. Результаты оценки аспектов сборочно-сварочного цеха по перечню воздействия на окружающую среду, приведенного в таблице 18, показаны в таблице 20. Таблица 20. Результаты оценки экологических аспектов хозяйственной деятельности сборочно-сварочного цеха. Наименование экологического аспекта.

Нарушение требований законодательства.

Масштаб воздействия.

Интенсивность воздействия.

Продолжительность воздействия.

Изменение санитарно-гигиенических характеристик.

Возникновение аварийных ситуаций.

Суммарный балл по всем критериям.

Выделение в атмосферный воздух загрязняющих веществ (СО, сажа, СН4 и др.)ССВССС8 (минимальное)Хранение баллонов с углекислотой.

СССССС6 (минимальное)Использование сжиженного газа.

СССССС6 (минимальное)Выделение вредных газов при горении сварочной дуги.

ССВАСС12 (минимальное)Шум от работающего оборудования.

ВССАСС12 (минимальное)Риск боя отработанных ртутных ламп.

СССССС6 (минимальное)Использование водных ресурсов.

СССССС6 (минимальное)Образование бытовых отходов.

СССССС6 (минимальное)Из таблицы 20 видно, что наибольшую опасность представляют экологические аспекты, связанные с выделением вредных веществ, в процессе сварки, и шум работающего оборудования. Однако, для сварки резервуара использованы наиболее прогрессивные способы сварки, сварка под флюсом и в среде СО2. При сварке под слоем флюса вредных веществ выделяется в 4−6 раз меньше, чем при ручной дуговой сварке, при сварке в среде активных защитных газов в 1.5−2 раза. Кроме того проектом необходимо предусмотреть местные отборы вентиляции с очисткой отводящего воздуха в сепараторах. Шум от работающего сварочного оборудования можно устранить если предусмотреть мероприятия с выделением его в отдельное шумопоглощающее помещение с применением дистанционного управления источниками питания.

Заключение

.

По мнению автора работы, квалификационная выпускная работа выполнена в полном объеме и соответствует требованиям, предъявляемым к ней. Так как технология и оборудование для сварки резервуара выбраны наиболее передовые на современном этапе развития сварочного производства, то работу можно рекомендовать для практического применения. Для совершенствования разработанного технологического процесса сборки-сварки резервуара можно рекомендовать автоматизацию сварочных и заготовительных операций, что может позволить повысить производительность цеха и годовую программу выпуска корпусов резервуара. Однако для этого требуются маркетинговые исследования потребности Российской федерации и других стран в этом оборудовании.

Литература

.

Овчинников В. В. Расчет и проектирование сварных конструкций. М., Изд. Центр «Академия», 2010. 226 с., ил. ГОСТ Р 52 630−2012.

Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.

М.: Стандартинформ, 2012 г. ГОСТ Р 52 857.

2−2007.

Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек М.: Стандартинформ, 2009 г. ГОСТ Р 52 857.

1−2007.

Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования М.: Стандартинформ, 2008 г. СП 16.

13 330.

Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиПII-23−81. М.: Минрегион России, 2010 г. Храмцов Н. В. Металлы и сварка (лекционный курс): Учебное пособие. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета. 2001.-138 с. Лупачев В. Г. Ручная дуговая сварка: Минск.: Высш. шк., 2006.-416 с, ил. Акулов А. И., Бельчук Г. А., Демянцевич В. П. Технология и оборудование сварки плавлением. Учебник для студентов вузов.

М., «Машиностроение», 1977. 432 с. с ил. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред.

акад. Б. Е. Патона. М., «Машиностроение», 1974. 768 с. ОСТ 26.

260.

3−2001.

Сварка в химическом машиностроении. Основные положения. Введен 01.

06.2002 г. ГОСТ 8713–79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры М. Издательство стандартов, 1979 г. ГОСТ 14 771–76 Дуговая сварка в защитном газе.

Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М. Стандартинформ, 2007 г.

ГОСТ 3.1407−86 Единая система технологической документации. М. Издательство стандартов, 2003 г. Винокуров В. А. Сварочные деформации и напряжения. Методы их устранения. М.: Машиностроение, 1968. 236 с. Гитлевич А. Д., Животинский Л. А., Жмакин Д. Ф. Техническое нормирование технологических процессов в сварочных цехах. М.: ГНТИ Машиностроительной литературы, 1962. 173 с. Кулагина М. А., Киселева Н. А. Основы технологического проектирования сборочно-сварочных цехов. Л.: Издательство «Судостроение», 1977.

Нефедов Н. А. Дипломное проектирование машиностроительных техникумах, издание второе переработанное и дополненное. М.: Высшая школа, 1986.

Красовский А. И. Основы проектирования сварочных цехов, издание четвертое переработанное. М.: Машиностроение, 1980. ВСН 452−84 Производственные нормы расхода материалов в строительстве. Сварка трубопроводов из легированных сталей, автоматическая сварка под флюсом листовых конструкций, сварка стержней арматуры и закладных деталей, газовая резка. Левченко О. Г., Метлицкий В. А. Современные средства защиты сварщиков. К.: Экотехнология, 2001. 84 с. ОНТП 09−88 Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки. Сборочно-сварочные цехи. М., 1989.

Кононенко В. Я. Сварка в среде защитных газов плавящимся и неплавящимся электродом. К.: ТОВ «Ника-Принт», 2007.-266 с. СТБ ИСО 14 001−2005.

Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению.

Минск, Госстандарт, 2005.