Мероприятия по улучшению условий труда

Основными мероприятиями по оздоровлению и улучшению условий труда в производственных цехах цветного литья являются:

• 1. Изменение характера труда работающих в литейных цехах путем внедрения комплексной механизации производственных процессов. В настоящее время чугунное и цветное литье производится в сотнях мелких литейных цехов различных заводов, где технологические процессы весьма слабо механизированы. Создание укрупненных механизированных литейных предприятий кроме большого экономического эффекта приведет к внедрению комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, к коренному изменению условий труда и, как следствие этого, — к устранению причин, порождающих производственный травматизм и профзаболевания.
• 2. Устройство эффективной вентиляции, обеспечивающее нормальные метеорологические условия и снижающее до минимума запыленность и загазованность воздуха в цехе.
• 3. Устройство рационального освещения, обеспечивающего хорошую освещенность рабочих мест.
• 4. Устранение перегрева организма путем изоляции теплоизлучающих поверхностей, применения теплозакрывающих защитных экранов и завес, воздушных душей, а также индивидуальных защитных средств.
• 5. Герметизация и изоляция шумных и вредных процессов путем выделения особых помещений под формовку, заливку, обрубку, очистку и т. д.
• 6. Надзор за исправным состоянием и правильной эксплуатацией оборудования, инструмента, приспособлений, внутрицеховых транспортных средств.
• 7. Проведение предварительного и периодического обучения работающих безопасным приемам работ с проверкой знания каждым рабочим правил и инструкций.

Перечисленные оздоровительные мероприятия зависят от устройства и оборудования цеха, принятого технологического процесса и организационно-технических мероприятий.

Во всех рабочих помещениях литейных цехов требуется устройство приточно-вытяжной вентиляции. В сочетании с отоплением, вентиляция должна поддерживать в литейном цехе необходимую температуру и чистоту воздуха. Степень чистоты воздуха оценивается нормами предельно допустимой концентрации вредных выделений в воздухе.

Большие скорости движения воздуха могут оказать отрицательное воздействие на организм человека; поэтому на рабочих местах, характеризуемых интенсивностью облучения от 0,25 до 1,0 кал/см2мин, скорость движения воздуха при местной вентиляции рекомендуется в пределах 0,7—2,0 м/сек и при общей вентиляции — 0,3—0,5 м/сек.

Для борьбы с токами холодного воздуха (сквозняками) наружные ворота должны быть снабжены тамбурами или воздушно-тепловыми завесами, включаемыми в холодный период года. Отсасываемый запыленный воздух перед выпуском его в атмосферу необходимо подвергать предварительной очистке. В качестве очистных устройств наиболее широко применяются скрубберы типа ВТИ, циклоны, матерчатые фильтры.

Особое значение в системе мероприятий, повышающих безопасность, имеют условия правильной организации ремонта, смазки, чистки оборудования. Во время выполнения ремонтных и осмотровых работ необходимо вывешивать предупреждающие надписи, запрещающие включение данного агрегата лицом, не связанным с ремонтом.

К электрическому оборудованию литейных цехов, кроме общих требований электробезопасности, предъявляются повышенные требования. Так, электродвигатели необходимо снабжать двумя отключающими устройствами (рубильником и кнопочной станцией). Желательно снабжение пускового устройства электродам, который исключает возможность включения электродвигателя при отсутствии ключа в замке, что является весьма важным для полного отключения объекта во время ремонта, осмотра, смазки и т. п. Электрифицированные инструменты следует подключать к сети понижающих трансформаторов через специальные розетки, обеспечивающие контакт с заземлением.

Плавильные отделения характеризуются высокой температурой воздуха, интенсивным теплоизлучением, а также возможным разбрызгиванием и выбросами металла при контакте с водой или сырыми или покрытыми коррозией предметами. При контакте расплавленного металла с влажными предметами образуется большой объем водяных паров (примерно в 1700 раз больше объема воды), что влечет за собой выброс металла. Ввиду исключительной опасности контакта расплавленного металла с влагой, вагранки, желоба, печи, участки заливки, а также места хранения ковшей не следует располагать непосредственно под зоной внутренних водоспусков или на площадях пола под открывающимися проемами фонарей.

Случаи проливания и разбрызгивания металла могут произойти вследствие падения или самоопрокидывания ковшей. Для предохранения работающих от опасностей проливания и разбрызгивания металла необходимо перед началом работы все литейные ковши (крановые и ручные) тщательно осмотреть и проверить исправность их состояния, а механизм поворота ковшей проверяется путем поворота на 180°. Перед заполнением металлом ковши должны быть хорошо просушены, необходимо проверить футеровку, кожух, пояс, цапфы, траверзы, серьги для зацепки к крюку. Рекомендуется ковши заполнять металлом не более чем на 7/8 внутренней высоты ковша.

При работе с пылью и химическими веществами к таким средствам относятся использование средств индивидуальной защиты: респираторов ТБ-1, противопылевой респиратор Ф-У-2к, фильтрующий противогазовый респиратор РПГ-67, защитные очки, перчатки, халаты и др. В комплекс санитарно-бытовых помещений должны быть включены помещения для хранения и перезарядки респираторов, для очистки спецодежды.

Для профилактики перегревов в горячих цехах предусматривается устройство специальных кабин или комнат с радиационным охлаждением, благоприятное действие после тепловых перегрузок оказывает применение гидропроцедур. Из мер личной профилактики перегревания существенное значение имеет рациональный питьевой режим: в цехах устанавливаются автоматы с подсоленной газированной водой с добавлением некоторого количества солей калия и витаминов.

К спецодежде, применяемой в литейных цехах, предъявляются особые требования, включая способность отражать тепловые лучи, легкость, воздухопроницаемость, гигроскопичность, эластичность и не раздражающее действие на кожу.

Этим требованиям лучше всего отвечает спецодежда в виде широкой куртки и брюк из льняной ткани с прокладкой из рыхлой шерстяной ткани или трикотажной сетки в местах, подвергающихся облучению. Карманов в одежде не должно быть. Для защиты от возгорания спецодежду пропитывают огнезащитным материалом или покрывают асбестовой тканью.

Лицо защищается от облучения полями шляпы. В качестве спецобуви в плавильных отделениях целесообразны гладкие толстые кожаные ботинки с кожаной подошвой, снабженные тонкой асбестовой прокладкой в тыльной части, цельные спереди и с разрезом сзади, стягивающиеся на «молнии» или застежкой.

Чтобы не попадали внутрь одежды брызги металла или горячая земля, а скатывались по верху одежды, брюки и куртку требуется носить на выпуск.

Для защиты глаз в литейном производстве применяются очки чешуйчатые с простыми и небьющимися стеклами «триплекс» или со светофильтрами. Вместо очков целесообразно применять щитки типа ЩН из прозрачной пластмассы, закрывающие большую часть лица.

К лечебно-профилактическим мероприятиям, направленным на сокращение заболеваний работающих в условиях неблагоприятной воздушной среды на производстве, относятся: сокращение продолжительности рабочего дня, дополнительные перерывы, периодические медицинские осмотры, наличие комнат отдыха.

РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ Механическая вентиляция по принципу действия может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных помещениях со значительным выделением теплоты при малой концентрации вредных веществ в воздухе, а также для усиления воздушного подпора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха. Равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ в воздухе и небольшой кратности воздухообмена.

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют при значительном выделении вредных веществ в воздух помещений, в которых необходимо обеспечит особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью.

Выброс в атмосферу загрязненного воздуха, удаляемого механической вентиляцией, должен предусматриваться над кровлей зданий. Выброс воздуха через отверстие в стенах без устройства шахт, выведенных выше кровли, не допускается. В виде исключения может предусматриваться через отверстия в стенах и окнах, если вредные вещества не будут заноситься в другие помещения.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значительного выделения газов, паров, пыли, аэрозолей. Такая вентиляция предотвращает попадание опасных и вредных веществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на газои электросварочных постах, металлорежущих и заточных станках, в кузнечных цехах, гальванических установках, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска автомобилей и тракторов.

Технологические выбросы, а также выбросы воздуха, содержащего пыль, ядовитые газы и пары, следует очищать перед выпуском их в атмосферу.

Объем воздуха, который необходимо подавать в помещение с требуемыми параметрами воздушной среды в рабочей или обслуживаемой зоне, следует рассчитать на основании количества теплоты, влаги и поступающих вредных веществ с учетом неравномерности их распределения по площади помещения. При этом принимают во внимании количество удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны воздуха местными вытяжными устройствами и общеобменной вентиляцией.

По количеству воздуха, проходящего в воздуховоде за единицу времени, и его полному давлению подбирают центробежный вентилятор по аэродинамическим характеристикам. При подборе вентилятора нужно обеспечить максимальное значение коэффициента полезного действия (КПД) установки и снижение уровня шума при работе.

В соответствии со строительными нормами и правилами выбирают вентилятор нужного исполнения: обычного, антикоррозионного, взрывобезопасного, пылевого. Рассчитывают необходимую мощность электродвигателя, по которой подбирают электродвигатель соответствующего исполнения. Выбирают способ соединения электродвигателя с вентилятором.

Определяют способ обработки приточного воздуха: очистка, подогрев, увлажнение, охлаждение.

Выбросы в атмосферу содержащего вредные вещества воздуха, удаляемого из систем общеобменной вытяжной вентиляции, и рассеивание этих веществ следует сматривать и обосновывать расчетом таким образом, чтобы концентрации их не превышали в атмосферном воздухе населенных пунктов максимальных среднесуточных значений.

Расчет механической вентиляции по избыткам явного тепла.

Для удаления избыточной теплоты в помещении необходимо подать воздух объемом:

(1).

где Qизб — суммарное количество избыточной теплоты, к Дж/ч; с — удельная теплоемкость сухого воздуха, равная 0,99КДж/(кг· К); сн — плотность приточного воздуха, кг/м3; Тв — температура воздуха в помещении, К; Тн — расчетная температура наружного воздуха, К.

Суммарное количество избыточной теплоты, кЖд/ч, определим по формуле:

Qизб=Qоб+ Qэ+ Qос+ Qп+ Qм+ Qл, (2).

где Qобколичество теплоты, кДж/с, выделяемое механическим оборудованием, приводимым в действие электродвигателями, кДж/ч; Qэтеплота, поступающая в помещение от электродвигателей, кДж/ч; Qосколичество теплоты от источников искусственного освещения, кДж/ч; Qпколичество теплоты, выделяемое нагретыми поверхностями оборудования, кДж/ч; Qмтепловыделения от остывающего металла, кДж/ч; Qлколичество теплоты, выделяемое людьми, кДж/ч.

Источником теплоты в помещениях часто является технологическое оборудование.

Количество теплоты, кДж/с, выделяемое механическим оборудованием, приводимым в действие электродвигателями:

Qоб=N· Кз·К0·Кт=50 000кВт·0,7·0,6·0,8=16 800кДж/с, (3).

где N — номинальная мощность электродвигателей, кВт (для цеха цветного литья — 50МВт=50 000кВт); Кз=0,5…0,9 — коэффициентзагрузки электродвигателей; К0=0,5…1 — коэффициент одновременности работы оборудования; Кт=0,1…1 — коэффициент, учитывающий долю энергии, переходящую в тепловую.

Теплота, поступающая в помещение от электродвигателей, кДж/с:

(4).

где з — КПД одного электродвигателя (определяется по установленной мощности электродвигателя).

Количество теплоты, кДж/с, от источников искусственного освещения определим по суммарной мощности светильников:

Qос=Nос· зос=25,2·0,95=23,94 кДж/с, (5).

где Nос — суммарная мощность установленных в помещении светильников, кВт; зос — 0,92…0,97 — коэффициент, перехода электрической энергии в тепловую.

Количество теплоты, кДж/с, выделяемое нагретыми поверхностями оборудования:

Qп=?Si · бi (tнп — tв)· 10−3=18,6·6(45°-35°)·10−3=1,116 кДж/с, (6).

где? Si — суммарная площадь поверхностей, м2(2 индукционные тигельные печи типа ИАТ-6 для плавки алюминиевых сплавов площадью 9,3 м2); бi — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · °С): для вертикальных поверхностей бi=5,2…7,5 В/(м2 · °С); tнп — температура нагрева i-й поверхности; tв — температура внутри помещения.

Теплоотдача металла, ккал/ч, определим по формуле:

Qм=с· Gv (tн-tк)·b=0,22·100кг·2(660°-35°)·0,55=151 250 ккал/ч=.

=635 250 кДж/ч=635 250 кДж/ч · 3600=2 286 900 000 кДж/с. (7).

где с=0,22 кал/(г· °С) средняя теплоемкость металла (табл. значение); b — интенсивность тепловыделений во времени (табл. значение), так как вес изделия 1000 кг, то b=0,55; tн — начальная температура расплава металла °С; tк — конечная температура металла, °С.

Количество теплоты, кДж/с, выделяемое людьми:

Qл=10−3· n·qя=10−3·20·8=0,16 кДж/с, (8).

где n — численность рабочих в помещении; qя — явное количество теплоты, кДж/с, выделяемое одним человеком при температуре 35 °C. Количество теплоты, выделяемое людьми зависит от тяжести выполняемой ими работы и температуры в помещении. В цехах цветного литья тяжесть работы средняя, связанная с ходьбой и сопровождающая умеренным физическим напряжением.

Найдем суммарное количество избыточной теплоты по формуле (2):

Qизб=Qоб+Qэ+Qос+Qп+Qм+Qл=16 800+1826+23,94+1,116+2 286 900 000+ +0,16=2 286 918 651 кДж/с=635 225 кДж/ч.

Определим объем подаваемого в помещение воздуха:

.

Рассчитаем объем воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией — вытяжным зонтом, м3/ч:

Lм=3600· F·vопт·Кз=3600·12,8·0,3·1,1=15 206 м3/ч, (9).

где F=a· b — площадь рабочего проема вытяжного зонта, м2; а, b — соответственно длина и ширина рабочего проема, м; a=c+0,8h=4 м; b=d+0,8h=3,2 м. F=12,8 м²; vопт — оптимальная скорость, м/с; Кз=1,1…1,5 — коэффициент запаса, учитывающий износ оборудования.

Общее количество воздуха, удаляемого несколькими системами местной вентиляции:

Lм.общ=Lм1+ Lм2=15 206+15206=30 412 м3/ч. (10).

Общее количество воздуха, удаляемого общеобменной и местными вытяжными системами вентиляции, м3/ч:

Lуд=L+ Lм. общ=52 593+30412=83 005 м3/ч. (11).

Общее количество приточного воздуха, м3/ч:

Lпр= Lуд=83 005 м3/ч. (12).

Длину воздуховодов выбираем из конструктивных соображений, руководствуясь планом размещения оборудования, объемами циркулируемого воздуха и схемой вентиляции производственных помещений.

Рассчитаем сеть воздуховодов на отдельных участках сопротивления движению воздуха, Па:

(13).

где с — плотность воздуха, кг/м3; v — скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с; л — коэффициент сопротивления движению на участке воздуховода: для металлических труб л=0,02; l — длина участка, м; d — диаметр воздуховода, м; ем — коэффициент местных потерь напора.

Общее сопротивление движению воздуха в воздуховодах сети, Па:

(14).

На основе известного воздухообмена рассчитывают производительность вентилятора Lв с учетом потерь или подсосов воздуха в вентиляционной сети:

Lв=kп· Lм. общ =1,1· 30 412 м3/ч=33 453 м3/ч, (15).

Lв=kп· L =1,1· 52 593 м3/ч=57 853 м3/ч, где kп — поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха: при использовании стальных, пластмассовых и асбоцементных трубопроводов длиной до 50 м kп=1,1.

По необходимой производительности и полному расчетному давлению выбираем для общеобменной вентиляции вентилятор ВЦ4−75−12,5. Назначаем технические характеристики вентилятора: мощность 30 кВт, частота вращения 750 мин-1, производительность 56,5 тыс. м3/ч, a так же исполнение: обычное — для перемещения неагрессивных сред с температурой не выше 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей не более 150 мг/м3. Для местной системы вентиляции выбираем центробежный вентилятор типа ВЦ-75−12,5, мощностью 18,5 кВт, частотой вращения 750 мин-1, производительностью 34,2 тыс. м3/ч обычного исполнения.

Для уменьшения шума вентиляционной установки следует применить установку звукоизолирующего кожуха. Кроме того для снижения шума целесообразно применять на участке всасывающего канала облицовку стекловолокном с плотностью до 25 кг/м3 и установку трубчатого глушителя. Последний при длине 1 м снизит уровень шума до 15 дБ в диапазоне частот 63−8000 Гц. Некоторое снижение шума вентиляционных установок в помещение может быть достигнуто также нанесением вибропоглощающих покрытий на воздуховоды.

Для снижении вибрации вентиляторы с электродвигателями устанавливают на фундаментную плиту или раму из уголковой стали, под которые подведены резинометаллические или пружинные амортизаторы.