Документ Microsoft Office Word

9 Безопасность и экологичность

9.1 Безопасность производственной сферы

9.1.1 Анализ условий труда

В процессе производства обмотки статора разработанного генератора на рабочего оказывают влияние следующие опасные и вредные факторы:

При этом процессе возникают следующие вредные и опасные факторы:

физические факторы:

- незащищенные подвижные элементы производственного оборудования;

- недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов

- повышенная температура поверхностей оборудования и воздуха рабочей зоны;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- повышенный уровень вибрации;

- электрический ток;

- повышенная и пониженная температура, влажность рабочей зоны;

- повышенный уровень электромагнитных излучений.

психофизиологические факторы:

- физические перегрузки;

- нервно-психологические перегрузки.

химические

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

Источниками повышенного уровня шума является намоточный станок и станок для свивки изоляции. Шум указанного технологического оборудования цеха создаётся с уровнем 85-100 дБ в широком спектре частот. Следствием вредного действия производственного шума могут быть профессиональные заболевания, снижение работоспособности, повышение степени риска травм и несчастных случаев, связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов, нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования, снижение производительности труда.

Нормирование шума осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003–83 «Шум. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Таблица 9.1 – Нормы шума на рабочих местах

Помещения производственного предприятия	Уровень звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука и эквивалентные уровни,
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	дБА
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях	995	887	882	778	775	773	661	661	80

В качестве защиты от шума применяется звукоизолирующие ограждения и звукоизолирующие кожухи. Кожухи изготавливаются из листовых несгораемых материалов. Внутренняя поверхность стенок кожуха облицована ЗПМ, а сам кожух изолирован от вибрации основания. В качестве звукопоглощения используются звукопоглощающие облицовки из слоя пористо-волокнистого материала в защитной оболочке из ткани с перфорированным покрытием, представляющим собой многослойную конструкцию.

Практически все производства являются источниками вредных химических веществ. Также и в процессе производства обмотки статора в воздух выделяются вредные вещества в виде пыли и газы.

Специфика качественного состава пыли и газов предопределяет возможность и характер ее действия на организм человека. Определенное значение имеют форма и консистенция пылевых частиц, которые в значительной мере зависят от природы исходного материала. Так, длинные и мягкие пылевые частицы легко осаждаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и могут стать причиной хронических трахеитов и бронхитов. Степень вредного действия пыли зависит также от ее растворимости в тканевых жидкостях организма. Большая растворимость токсиче­ской пыли усиливает и ускоряет ее вредное влияние.

Неблагоприятное воздействие пыли и газов на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмокониозы, аллергические болезни) и неспецифические (хронические заболевания органов дыхания, заболевания глаз) пылевые поражения. Действие пыли на глаза вызывает возникновение конъюнктивитов. Отмечается анестезирующее действие металлической пыли на роговую оболочку глаза. Установлено, что профессиональная анестезия у токарей возрастает со стажем. Нормы предельно-допустимых концентраций вредных веществ в рабочей зоне определяет документ ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». В таблице 9.2 приведены ПДК выделяемых при производстве обмотки статора вредных веществ.

Таблица 9.2 – Нормы ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Вещество	ПДК р.з., мг/м3
Нитрохлорбензол	1
Свинцово-оловянные припои	0,05
Абразивный порошок из медеплавильного шлака	5

Эффективный путь снижения вредных выбросов - внедрение безотходных и малоотходных производств и технологических процессов, повышение эффективности действующих установок очистки воздуха, внедрение замкнутых воздушных циклов с частичной рециркуляцией воздуха. Промышленные агрегаты, особенно вновь вводимые, должны быть оборудованы пыле- и газоулавливающими средствами.

Применяемое в этих целях оборудование разделяют на четыре группы: сухие и мокрые пылеуловители, тканевые (матерчатые) фильтры и электрофильтры. Выбор того или иного типа оборудования зависит от вида пыли, ее физико-химических свойств, дисперсного состава и общего содержания в воздухе.

От характера протекания физико-химических процессов методы очистки промышленных отходов делят на следующие группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции, промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции,; поглощение примесей с применением катализаторов.

Более эффективно применять полностью или частично замкнутые воздушные циклы. Таким образом, загрязненный воздух удаляется от оборудования и из зоны дыхания рабочих. Пройдя через пылеуловители, он частично выбрасывается в атмосферу. Эффективность схем и методов очистки воздуха возрастает, если они являются составной частью технологического оборудования.

Вибрация. Источниками общей вибрации являются намоточные и свивочные станки. При общей вибрации механические колебания воздействуют на все туловище человека. В клинике вибрационной болезни от воздействия общей вибрации ведущими считают церебрально-периферический ангиодистонический синдром, синдром вегетосенсорной полинейропатии в сочетании с синдромом полирадикулонейропатии, вторичным пояснично-крестцовым синдромом. Гигиенические нормы технологической вибрации приведены в таблице 9.2.дописать гост

Таблица 9.2 - Гигиенические нормы технологической вибрации.

Вид вибрации	Направление, по которым нормируется вибрация	Среднеквадратическое значение виброскорости, м/с ·10-2, не более
		Логарифмические уровни виброскорости (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (Гц)
		1	2	4	8	16	31.5	63	260
Общая вибрация на постоянных рабочих местах в производственных помещениях предприятий	Вертикальная (по оси) или горизонтальная (по осям)	-	1.3 --- 108	0.45 --- 99	0.22 --- 93	0.2 --- 92	0.2 --- 92	0.2 --- 92	0.2 --- 92

В качестве защиты от вибраций применяются вибродемпфирующие армированные покрытия, они состоят из тонкого вибропоглощающего слоя, в котором происходит однородная по толщине слоя сдвиговая деформация, и промежуточного армирующего металлического слоя, испытывающего при изгибных деформациях конструкции растяжение и сжатие и “удерживающего” при этом вибропоглощающий слой, вынуждая тем самым его к деформации сдвига. Также используются виброизоляторы типа КВ1 [9].

Рисунок 9.1 – Конструкция виброизолятора типа КВ1

Опасность поражения электрическим током возникает при прикосновении к токоведущим частям электрооборудования. Ток переменный, частота тока 50 Гц, напряжение питания 220/380 В. Электрический ток, действуя на организм человека, может привести к различным поражениям: электрическому удару, ожогу, металлизации кожи, электрическому знаку, механическому повреждению, электроофтальмии. Зависимость степени поражения от силы тока приведена в таблице 9.3.

Таблица 9.3 – Таблица воздействия на человека электрического тока разной силы

Сила тока, мА	Переменный ток 50-60 Гц
0,6 - 1,5	Легкое дрожание пальцев рук
2 - 3	Сильное дрожание пальцев рук
5 - 7	Судороги в руках
8 - 10	Руки с трудом, но ещё можно оторвать от электродов. Сильные боли в руках, особенно в кистях и пальцах
20 - 25	Руки парализуются медленно, оторвать их от электродов невозможно. Очень сильные боли. Затрудняется дыхание
50 - 80	Паралич дыхания. Начало трепетания желудочков сердца
90 - 100	Паралич дыхания и сердца при воздействии более 0,1с

Электрический удар ведет к возбуждению живых тканей; В зависимости от патологических процессов, вызываемых поражением электротоком, принята следующая классификация тяжести электротравм при электрическом ударе:

электротравма I степени - судорожное сокращение мышц без потери сознания;

электротравма II степени - судорожное сокращение мышц с потерей сознания;

электротравма III степени - потеря сознания и нарушение функций сердечной деятельности или дыхания (не исключено и то и другое);

электротравма IV степени - клиническая смерть.

Степень тяжести электрического поражения зависит от многих факторов: сопротивления организма, величины, продолжительности действия, рода и частоты тока, пути его в организме, условий внешней среды.

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов установлены в соответствии с ГОСТ 12.1.038 – 82 «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов» и приведены в таблице 9.4.

Таблица 9.4 – Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов

Род тока	U, В, не более	I, мА
Переменный 50 Гц	2	0,3

Примечание – Напряжение прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействия не более 10 минут.

Классификация технических способов и средств защиты от поражения электроустановках приведена на рисунке 9.3

Рисунок 9.3 – Классификация технических способов и средств защиты от поражения электрическим током

9.1.2 Расчёт и проектирование заземления

На рисунке 9.4 представлены схемы включения генератора в электрическую трехпроводную сеть с изолированной нейтралью (рисунок 9.4, а) и сеть с глухозаземленной нейтралью (рисунок 9.4, б).

правую схему убрать

Схема защитного заземления

1 - металлическое соединение; 2 - заземление нейтрали; 3 - металлическая связь с нейтралью; 4 - поворотное заземление нейтрали; 5 - нейтральный привод

он зачеркнул

Искусственные заземлители применяют в виде вертикально забитых стальных труб диаметром 50…75 мм, стальных стержней диаметром 10…20 мм, уголковой стали с размерами полок 50 х 50, 60 х 60 мм, длиной 2,5…3 м. Эти заземлители забивают в предварительно вырытую траншею глубиной 600…700 мм таким образом, чтобы оставались концы длиной 100…200 мм, к которым привариваются соединительные проводники.

Заземляемые части электроустановок должны быть соединены с заземлителями при помощи проводников в виде стальных полос и круглых стальных стержней, медных или алюминиевых проволок. Проводники с заземлителями и заземляемыми частями электроустановок должны надежно соединяться при помощи электросварки. Открытая часть заземляющих проводников, а также все конструкции, провода и полосы, используемые в сети заземления, окрашивают в черный цвет.

Расчетная схема заземления генератора представлена на рисунке 9.5.

1 – корпус; 2 - заземляющий проводник;

3 – соединительная полоса; 4 – электрод.

Рис. 9.5 - Расчетная схема заземления

Произведем расчет заземляющего устройства (ЗУ) для оборудования производственного помещения напряжением 380 В. Заземляющее устройство (рисунок 9.6), состоит из заземлителей которые располагаются по контуру вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты.

1 – заземлители; 2 – заземляющие проводники; 3 – заземляемое оборудование;

4 – производственное здание.

Рисунок 9.6 – Схема контурного заземления

Условия для расчета заземления:

- грунт – глина;

- объект расположен в 1-й климатической зоне;

- длина заземлителя l = 3  10² см;

- высота заземлителя от поверхности земли h = 30 cм;

- ширина полосы заземлителя b = 10 см;

- диаметр трубы заземлителя d = 4 см;

- расстояние от поверхности земли до середины заземлителя t = 1,8  10² см.

Расчет проведем для условия предварительного значения

r_{ПРЕД.ДОП}  4 Ом.

Эквивалентное удельное сопротивление грунта

Сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя

, (9.1)

Число заземлителей

, (9.2)

.

, (9.3)

см.

, (9.4)

.

, (9.5)

Ом.

9.2 Экологичность

9.2.1 Анализ возможных негативных воздействий проектируемого обьекта на окружающую среду

В процессе изготовления эмалированных проводов, а также пропитки обмотки якоря и покраске поверхностей двигателя необходимо осуществлять их сушку. При этом в окружающее пространство выделяются пары используемых растворителей (бензины, ацетон).

Изготовление стеклотекстолита (используется в качестве изоляции) связано с выделением в воздух и оседанием на окружающих предметах волокнистой стеклян­ной пыли.

Производственной пылью вообще называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей микрона. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль. В нашем случае это неорга­ническая пыль. Предельно-допустимые концентрации (или ориентировочные безопасные уровни воздействия) вредных веществ в воздухе населенной зоны сведены в таблице 9.5.

Таблица 9.5 - Предельно-допустимые концентрации вредных веществ

Вещество	ПДК н.п., мг/м3			ОБУВ, мг/м
	Среднесуточная	Максимальная
Ацетон	0,35	0,35	-
Бензин (растворитель)	1,5	5	-
Спирт этиловый	5,0	5,0	-
Флюс канифольный активированный	0,3	0,3	-
Уайт-спирит	-	-	1,0
Медь металлическая	0,5	1	-
Алюминия оксид	-	-	0,04
Нитрохлорбензол	0,004	0,002	-
Свинцово-оловянные припои	0,001	0,0003	-
Пыль полиметаллическая свинцово-цинкового производства (с содержанием свинца до 1 %)	-	0,0001	-

В технологическом процессе образуются различные отходы производства. Металлические части (медь) отправляются на переплавку, а элементы изоляции, вторично не использующиеся, уничтожаются специально разработанными методами.

Также следует отметить негативное воздействие паров свинца из свинцово-оловянных припоев, используемых при пайке. Главная опасность свинца заключается в его токсичности. Клиническое отравление свинцом всегда было одним из наиболее серьезных производственных заболеваний. Медико-технические рекомендации по предотвращению отравления отразились в значительном уменьшении регистрируемых случаев заболевания, а также в менее серьезных клинических проявлениях. Однако, сейчас ясно, что вредное воздействие проявляется при таких уровнях доз (концентраций), которые до сих пор рассматриваются как приемлемые на производстве.

Принципиально для защиты персонала от паров свинца, дымов свинца могут применяться средства индивидуальной защиты - противоаэрозольные (противопылевые) респираторы 3М класса защиты, соответствующего концентрации аэрозоля в воздухе (FFP1,FFP2 или FFP3) или силовые респираторы – системы принудительной подачи очищенного воздуха в подмасочное пространство.

Однако проводить обмоточные работы в СИЗ неудобно, поэтому наиболее результативными мерами защиты от паров свинца при пайке остаются вытяжки на рабочих местах обмотчиков.

Особое внимание следует обратить на утилизацию отработанного пропиточного состава (лака). Согласно технологическому процессу пропиточный состав должен периодически (по мере его загрязнения) обновляться, а емкость для пропитки якорей очищаться от посторонних включений (стружка, грязь и пр.). При этом отра­ботанный лак необходимо помещать в специальные бочки, не допуская попадания лака в почву и сточные воды.

9.2.2 Мероприятия по защите окружающей среды

Для защиты окружающей среды от вредных веществ используется мокрые пылеуловители (рисунок 9.7).

Загрязненный воздух проходит через устройство для центрифугирования, сталкиваясь с потоком воды, который поглощает все загрязнения. Очищенный воздух, проходит через специальные осадители, на которых осаждаются оставшиеся капли воды и после замедления в расширительной камере выпускается наружу.

Вода с пылью собирается в резервуаре внизу установки и специальным насосом возвращается в оборот, при этом уровень воды в резервуаре остается постоянным и контролируется электронным устройством проверки уровня. Уровень очистки составляет: для частиц размером до 5 мкм – 95%, для частиц размером 25 мкм - 99,8%.

Рисунок 9.7 – Мокрый пылеуловитель

В отличие от тканевых фильтрующих установок, которые после какого-то времени работы требуют регенерации (очистки загрязненных фильтров), такая установка не подвержена таким загрязнениям и поддерживает постоянный поток и напор воздуха.

9.3 Чрезвычайные ситуации

9.3.1 Оценка возможности возникновения чрезвычайных ситуаций и защита от них

Среди чрезвычайных ситуаций на предприятиях электромашиностроения можно выделить следующие:

• пожары (взрывы) в зданиях, на коммуникациях и технологическом оборудовании;

• обрушение производственных зданий и сооружений;

• аварии на очистных сооружениях сточных вод промышленных предприятий массовым выбросом загрязняющих веществ;

• аварии на очистных сооружениях промышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ.

9.3.2 Пожарная безопасность

Основными горючими веществами на предприятии являются лаки для пропитки обмотки и масла.

Согласно нормам пожарной безопасности НПБ 105-03, данное производственное помещение относится к категории Б по пожароопасности, т.к в помещении находятся горючие пары, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С.

Одни из возможных причин возникновения пожара являются: короткое замыкание в электрической проводке, человеческий фактор, не затушенная сигарета, искра от падения предмета и т.д. По этому все перечисленное должно быть на повышенном контроле. Про­филактические мероприятия по предупреждению пожаров должны быть направлены на ограничение распространения огня в случае возгорания, создания условий для быстрой эвакуации людей и материальных ценностей. С этой целью необходимо за­благовременно подготовить эффективные средства связи и пожарную сигнализа­цию, надежные источники противопожарного водоснабжения, создать пожарную бригаду из числа работающего персонала и распределить между ними ответствен­ность, чтобы не было суеты во время пожара. Обеспечить весь персонал индивиду­альными средствами защиты и сделать запас. Повысить подготовку персонала и го­товность транспорта для эвакуации и средств механизации для выполнения спаса­тельных работ. Систематически проводить обучение рабочих и служащих с провер­кой знаний по технике безопасности. Подготовить предприятие к защите от радио­активного заражения в следующей последовательности:

• организация и поддержание в постоянной готовности системы оповещения рабочих об опасности поражения;

• обеспечение рабочих и служащих индивидуальными средствами защиты и поддержание их в постоянной готовности.