Пример реализации технологии получения отливок методом литья в кокиль

В гл. 18 были приведены основные требования безопасности, которые должны быть выполнены при литье в кокиль. В этой главе приведен пример реализации способа литья в кокиль — изготовление кулона из серебра. При разработке данного примера использованы рекомендации, приведенные в ч. II пособия, и требования, приведенные выше в гл. 18 (параграф 18.3). Изготовление серийно ювелирного изделия типа «кулон из сплава серебра» методом литья в кокиль включает в себя заливку металла в форму и ряд отделочных операций. В соответствии с разработанной технологией на литейном участке решено установить две печи, там же имеется отделение заливки (с кокилем), отделение для охлаждения отливок и шкафы для хранения. Монтировка и отделка изделий проводятся в отдельном помещении на трех столах и на трех верстаках с бормашинами; в этом помещении также предусмотрены стеллажи и шкаф. Электрическая плавильная печь имеет мощность 2 кВт, напряжение питания печи — 220 В/50 Гц; максимальная температура нагрева в печи — 1300° С. Прокалочная печь для нагрева кокиля имеет объем камеры 6 л, напряжение питания 220 В/50 Гц.

Анализ возможных опасных, вредных факторов и ЧС. Сначала были составлены и заполнены две таблицы и в них был проведен анализ уровня риска основных факторов в баллах. Формы для таких таблиц были приведены в гл. 7. В данном примере эти таблицы не приводятся. Возможные факторы риска оценивались на пяти участках: художественно-модельном, печей, заливки, шлифовально-полировальном, пайки и закрепки. Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны возможна на шлифовально-полировальном участке (значимость фактора — 2 балла). Повышенная температура воздуха рабочей зоны и повышенный уровень инфракрасной радиации возможны на участках печей и заливки (2 балла).

Рассмотрим эти факторы более подробно.

Недостаточная освещенность рабочей зоны наиболее вредна на художественно-модельном участке и на участке пайки и закрепки (значимость — 2 балла); на остальных участках также важно выполнить требования норм по освещенности. На художественно-модельном участке ведется работа на компьютерах и ручная прорисовка (это очень высокая напряженность труда); на участке закрепки выполняется точная работа по закрепке вставок и приданию изделию завершенности. Работы на литейном участке можно отнести к работам малой точности. Работы на шлифовально-полировальных машинах на отделочном участке следует отнести к работам высокой точности, так как наименьший размер объекта различения находится в интервале от 0,3 до 0,5 мм. При выполнении визуального контроля качества поверхности отливок, а также при выполнении операций окончательной обработки шлифовальщик, гравер, чеканщик испытывают напряжение зрительного аппарата. При этом наименьший размер объекта различения находится в интервале от 0,5 до 1 мм. Данная работа относится к средней степени точности зрительной работы.

Интенсивность теплового облучения от нагретых поверхностей превышает допустимое значение 140 Вт/м², температура воздуха рабочей зоны также превышает допустимые значения. Большинство работ на литейном производстве относятся к категории Н-б (физические работы средней тяжести, связанные с ходьбой и переносом тяжестей до 10 кг). Повышенная температура воздуха может быть на литейном участке, особенно при заполнении форм и извлечении отливок. Необходимы меры защиты.

Опасность получения механических травм работников наибольшая на шлифовально-полировальном участке и на участке пайки и закрепки (значимость риска — 2 балла, т. е. фактор потенциально опасен, необходим комплекс мер в первую очередь). Фактическая скорость вращения подвижных частей инструмента значительно превышает безопасную скорость, равную 0,3 м/с. Так как насадки на бормашину являются режущим инструментом, то при рабочей скорости, равной 15 000—20 000 об/мин, работник может получить порезы пальцев рук. Опасность получения термических ожогов кожного покрова и слизистой оболочки глаза выше всего на участках печей, заливки, пайки и закрепки. Нужны меры защиты.

Опасность поражения электрическим током выше всего на художественно-модельном участке. Участок литейного производства, предназначенный для изготовления изделий малой пластики методом литья в кокиль, относится к классу ППО-3, так как характеризуется наличием следующих условий, создающих повышенную опасность поражения электрическим током: токопроводящая пыль, токопроводящие полы (железобетонные), возможность одновременного прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования, которые могут оказаться под опасным напряжением. В условиях предприятия часть оборудования работает при напряжении 380 В (это могут быть, например, плавильные печи).

Риск пожарной опасности наибольший на участках печей и заливки, а также на участке пайки и закрепки (2 балла). Исходя из классификации пожароопасных зон, участок литейного производства относится к категории Г (умеренно пожароопасная), и класс зон во всех помещениях П-На (это производство, в котором используются вещества и материалы в горячем и расплавленном состоянии, твердые горючие вещества, не способные переходить во взвешенное состояние и представлять опасность взрыва, пожара). Монтировочный участок может быть отнесен к пожароопасному (категория В-4).

Грамотная организация рабочих мест важна на всех участках, особенно на художественно-модельном участке.

Мероприятия, обеспечивающие безопасность условий труда. Ниже приведены некоторые меры из большого набора разработанных мер. Приточно-вытяжная общеобменная вентиляция установлена на всех участках. Местная вытяжная — на литейном участке. Это позволяет не только удалять из рабочей зоны пыль, газы, но и уменьшить потери драгметалла, используемого при изготовлении ювелирных изделий, так как установки местной вентиляции снабжены фильтрами. По методике [2.13] (см. ч. II) проведен расчет необходимого количества светильников в каждом помещении (можно использовать и методики в [2.35, 2.36]). Во всех помещениях используются светильники потолочные ЛПО 01−2×40−001 УХЛ4.

В каждой комнате, коридоре и на лестнице размещено по одному огнетушителю. Для категории помещений Г в каждом помещении достаточно иметь один порошковый огнетушитель (ОП-2) и один углекислотный (ОУ-2). На литейном участке расположено три огнетушителя, поскольку эта зона наиболее пожароопасна. В соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.143—02 и ГОСТ 12.4.026—01 на путях эвакуации работников из помещений предусмотрены фотолюминесцентные эвакуационные знаки. В случае задымления или отключения освещения они будут светиться не менее одного часа и укажут персоналу направление движения к эвакуационным выходам. Выполнен расчет необходимого пожарного запаса воды в цехе предприятия. Требуемый запас воды на наружное пожаротушение (в м³) определяется расчетом по методике, приведенной в [3.2]. Удельный расход воды на пожаротушение выбирается с учетом категории помещений и степени огнестойкости основных строительных конструкций.

Расход воды на наружное пожаротушение (Q_H) определяется по формуле.

где g_H — удельный расход воды на наружное пожаротушение л/с в зависимости от объема помещения и категории помещения; п_н — число одновременно возможных пожаров при площади предприятия 1,5 км² и более; Т_н — расчетное время тушения одного пожара, ч. По аналогичной схеме проводится расчет расхода воды для внутреннего пожаротушения:

Qbh 3,6g_BH • T_BH • n_BH,.

где g_BH — расход воды на одну струю для здания высотой до 50 м в зависимости от объема помещения и категории помещения; п_вн — число одновременных струй при тушении пожара; Т_вн — расчетное время тушение одного пожара, ч. Удельный расход воды выбирается по таблице в [3.2]. Учитывается еще регулируемый текущий запас воды для хозяйственных нужд (Q_T). Общий запас воды должен быть не менее Qj = Qh + Qbh + Q-r.

В данном примере помещение относится к категории Г по взрывопожарной и пожарной опасности, а степень огнестойкости основных строительных конструкций II, тогда: g_H = 10 л/с, Т_н = 3 ч, п_н = 2; получаем, что емкость резервного бака за пределами цеха (Q_H) должна быть не менее 216 м³. Аналогично: g_BH = 2,5 л/с, Г_вн = 3 ч, п_вн = 2, тогда Q_BH = = 54 м³, т. е. емкость резервного бака в пределах самого цеха должна быть не менее 54 м³. В данном примере = 310 м³, так как Q_T не менее 40 м³.