6.2 Расчет зануления
Далее приведен расчет зануления. Для расчета необходимы следующие данные:
1) мощность электродвигателя Р = 5,5 кВт:
1.1) тип двигателя 4АМ112М4У3 (5,5 кВт);
2) рабочий ток, Ip = 14 А;
3) линейное напряжение, Uл = 380 В;
4) напряжение на фазе, Uф = 220 В;
5) номинальный ток предохранителя, Iн = 28 А;
6) сопротивление трансформатора, Zт = 0,056 Ом;
7) условие срабатывания защиты, Iк.з. 3Iн = 84 А.
Определяем сопротивление фазного и нулевого защитного проводников
(6.2.1)
где = 0,018 Ом мм2/м – удельное сопротивление медного проводника;
l = 50 м – длина линии;
S = 25 мм2 – площадь сечения медного провода;
Определяем активное сопротивление стальной полосы Rн.з прямоугольного сечения S = 40 · 4 мм длиной l = 0,05 км используемой в качестве нулевого защитного проводника.
Ожидаемая плотность тока в стальной полосе:
ј = Iк.з/S=0,56 А/мм2 (6.2.2)
при ј = 1,0 Xw = 1,34 Ом/км
Xн.з = Xw · l = 0,067 Ом
Внешнее индуктивное сопротивление Xп.
Xn = 0,6 Ом/км;
Xп =Xn · l =0,03 Ом
Находим действительное значение токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза – нуль.
При замыкании фазы на корпус двигателя
Поскольку действительное значение тока однофазного короткого замыкания (317А) превышает наименьшее допустимое по условиям срабатывания защиты (84А) нулевой защитной проводник выбран правильно, т.е отключающая способность системы зануления обеспечена.
6.3 Организация техники безопасности на рабочем месте
В отделении заливки форм производят футеровку и сушку разливочных ковшей, заливку из них литейных форм расплавленным металлом. Эти операции связаны с выделением газов и образованием пламени. При заливке форм возможны ожоги заливщиков искрами и брызгами расплава, образующимися вследствие выброса и выплескивания расплава во время его случайного соприкосновения с водой, влажными материалами, с холодными и ржавыми инструментами.
Мероприятия по оздоровлению условий труда.
Для оздоровления воздушной среды рабочих зон участки заливки литейных форм оснащают приточной вентиляцией, осуществляемой методом душирования рабочих мест, а также местной вытяжной вентиляцией для снижения до допустимых норм избыточного тепла и концентрации окиси углерода. В механизированных цехах эта задача решается оснащением заливочной ветви литейных конвейеров перекрывающим стальным зонтом-кожухом или наклонной боковой панелью, снабженных вентиляционной системой.
Правила безопасного проведения работ.
Безопасность труда на участках заливки обеспечивается соблюдением специальных требований к конструкции разливочных ковшей и к выполнению технологических операций. ГОСТ 12.3.027-92 ССБТ.
Разливочные ковши и их элементы (траверсы, серьги, цапфы и др.) должны оставаться достаточно прочными и надежными при работе в условиях воздействия большого лучистого тепла.
Качество выполнения футеровки и сушки разливочных ковшей должно удовлетворять требованиям безопасности при работе в условиях взаимодействия с литейным расплавом.
При транспортировании ковшей с расплавом необходимо строго соблюдать установленные скорости их перемещения, а также специальные нормы и правила эксплуатации подъемно-транспортного оборудования, работающего в особо трудных условиях воздействия лучистого тепла. Захватные устройства ковшей должны иметь огнестойкие защитные экраны.
Заливку форм на литейном конвейере следует производить только с помощью подвесных ковшей, перемещаемых по монорельсу или мостовым краном, управляемым из кабины. При скорости движения конвейера более 4 м/мин заливочный участок должен быть оборудован особой платформой для заливщика, движущейся с той же скоростью, что и конвейер.
Для обеспечения безопасности труда рабочие участков заливки форм должны соблюдать следующие основные правила:
каждый раз перед заливкой расплава необходимо проверять исправность и прочность всех металлических частей литейных ковшей и носилок, а также качество просушки их футеровки;
при наполнении ковшей расплавом заливщику рекомендуется поддерживать ковш так, чтобы струя расплава имела наименьшую высоту и по возможности падала вначале на стенку ковша;
заливщикам запрещается переносить вручную ковши емкостью более 60 кг, если нагрузка на каждого рабочего более 30 кг;
нельзя превышать допустимую скорость перемещения ковша;
необходимо следить за надежностью закрепления ковша защелкой, предотвращающей его опрокидывание;
при ручной заливке форм заливщик не должен оставлять ковш с расплавом без присмотра, запрещается заливать формы с неправильно скрепленными опоками, а также безопочные формы с покоробленными жакетами, рекомендуется заливать формы при возможно более низком (50—100 мм) положении носка ковша над формой;
чтобы исключить случаи травматизма, в современных конвейерных литейных цехах применяют дистанционное управление процессами заливки, когда пульт управления с оператором находится на значительном расстоянии от заливочного участка, а также автоматизированную заливку форм.
При заливке, выбивке и очистке отливок должны соблюдаться следующие правила техники безопасности:
заливка оболочковых форм должна производиться на специальных участках, оборудованных местной вытяжной вентиляцией (зонты, щели и др.);
В цехах и участках массового производства литья в оболочковые формы подача и заливка металла па конвейере и процессы выбивки должны быть механизированы;
при заливке на конвейере залитые оболочковые формы должны поступать в охладительный кожух, оборудованный местной вытяжной вентиляцией;
заливщики должны допускаться к работе только в спецодежде и спецобуви;
очистка отливок должна производиться в гидропескокамерах или дробеструйных установках;
участки зачистки отливок инструментами с абразивными кругами должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией;
обрубка и зачистка отливок должны производиться в защитных очках с безосколочными стеклами типа «трипликс».
В некоторых литейных цехах по тем или иным причинам (повышение производительности оборудования и цехов без соответствующего увеличения мощности санитарно-технических установок, отсутствие надлежащего контроля за соблюдением правил охраны труда и др.) могут возникнуть, например:
повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочих зон и помещений на участках выбивки форм и плавки шихты в плавильных печах;
повышенная температура воздушной среды на участках плавки и заливки форм расплавом, повышенная температура поверхностей оборудования (плавильных и сушильных печей) и выбитых из форм транспортируемых отливок;
повышенные уровни шума и вибрации на рабочих местах выбивки форм и обрубки отливок и др.
Ниже приводится характеристика основных производственных факторов литейных цехов, а также указываются меры, предотвращающие их вредное воздействие на работающих.
Предотвращение вредного воздействия производственных факторов основано на доведении их уровней или концентраций в рабочей зоне до предельно допустимых норм, при которых неблагоприятные факторы производства становятся практически безопасными.
Предельно допустимые уровни и концентрации (ПДУ и ПДК) регламентируются «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» (см. СН 245—71).
Запыленность. Это основной неблагоприятный фактор литейных цехов, возникающий при производстве отливок литьем в песчаные формы. В своем составе пыль содержит более 10% свободной двуокиси кремния (Si02) в виде частиц размером до 4 мкм. Размеры частиц имеют очень большое значение: чем мельче частицы, тем большую опасность они представляют. Если содержание пыли в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации (см. СН 245—71), то в результате длительного воздействия этой пыли создается опасность заболевания рабочих силикозом (поражение легких и верхних дыхательных путей).
Снижение запыленности воздуха рабочей зоны достигается герметизацией формовочного и смесеприготовительного оборудования, а также устройством обще-обменной и местной вытяжной вентиляции в местах образования пыли. Отсасываемый с участков литейного цеха воздух перед выпуском в атмосферу очищается пылеочистными устройствами.
Уровень температуры воздуха рабочей зоны. Превышение предельно допустимой температуры воздушной среды рабочих зон может возникнуть в смесеприготовительных отделениях, оборудованных печами для сушки песка и глины, а также в стержневых отделениях, где в местах извлечения стержней из сушильных печей температура воздуха может достигать 50°С и более. Для плавильных отделений характерен резкий перепад температур, когда высокая температура воздуха, окружающего плавильные печи, снижается по мере удаления от них на некоторое сравнительно небольшое расстояние до более низкого значения. Такой перепад температур особенно резко выражается в холодный период года.
Понижение температуры воздушной среды до установленных санитарных норм обеспечивается применением водяного или воздушного охлаждения нагретых поверхностей и ограждений, с тем чтобы их температура не превышала 45°С, а также устройством обще-обменной и местной вытяжной вентиляции. Для облегчения условий работы используют также воздушное душирование, т. е. обдувку рабочего направленным потоком воздуха со скоростью 2—3 м/с (рис. 1). При этом снижается температура на поверхности одежды рабочего и облегчается отдача тепла его организмом. На участках, где невозможно по тем или иным причинам применить подобные устройства, используют в тех же целях передвижные пропеллерные установки.
Лучистое тепло. Источниками значительного лучистого тепла являются плавильные и сушильные печи, расплавленный металл, горячие отливки и т. п. Образующееся при этом инфракрасное излучение не влияет непосредственно на температуру воздуха, но оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека.
Для снижения вредного воздействия лучистого тепла на рабочих около плавильных печей и на участках завивки форм устанавливают системы воздушного душирования с увеличенной скоростью движения воздуха до 0,3—0,7 м/с (для легких работ до 0,2—0,5 м/с) и проводят специальные профилактические мероприятия, содержание которых освещается в гл. II.
Загазованность. В отделениях литейных цехов, при сушке формовочных материалов, стержней и футеровки разливочных ковшей, а также при плавке шихтовых материалов и приготовлении литейных расплавов образуются газы (СО, S02 и др.) Если содержание выделяющихся газов в воздухе рабочих зон не превышает установленных санитарных норм, то воздействие этих газов на организм человека не представляет значительной опасности.
Снижение загазованности атмосферы рабочих зон до установленных санитарных норм обеспечивается дожиганием ваграночных газов в системах подогрева воздуха, вводимого в печь устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах выделения газов, а также проведением специальных профилактических мероприятий, освещенных в гл. II.
Шум. Шумом называют комплекс звуков, воспринимаемых органом слуха человека вне зависимости от характера и природы возникновения. Величина шума характеризуется двумя показателями: уровнем звукового давления и эквивалентным (по энергии) уровнем звука. Уровень звукового давления является показателем постоянного шума на рабочем месте и измеряется в децибелах (дБ). Эквивалентный уровень звука является показателем прерывистого, импульсного шума на рабочем месте и измеряется в децибелах по шкале «А» (дБА).
Длительное воздействие интенсивного шума может вызывать понижение чувствительности слухового аппарата. Через слуховую систему шум оказывает вредное влияние на весь организм и в первую очередь на нервную систему человека. Кроме того, производственный шум мешает рабочему сосредоточиться при выполнении работы и снижает его работоспособность.
К оборудованию литейных цехов, создающему интенсивный производственный шум, относятся:
пневматические формовочные и стержневые машины, рубильные молотки, выбивные решетки, и др.
Эффективным мероприятием по борьбе с шумом является снижение его в источнике образования, т. е. в машинах, механизмах и т. п. Для снижения шума в источнике заменяют, например, ударные процессы и механизмы безударными, зубчатые и цепные передачи на клиноременные, применяют принудительную смазку, прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях и т. п.
К основным мероприятиям по снижению шума до установленных санитарных норм относится также замена встряхивающих формовочных машин прессовыми, пневматических приводов гидравлическими, встряхивающих выбивных решеток механизмами выдавливания отливок из опок. Кроме того, для борьбы с шумом в конструкцию оборудования встраивают амортизирующие и звукогасящие приспособления. В качестве индивидуальных средств защиты от воздействия производственного шума используют противошумные заглушки и наушники.
Вибрация — это колебательные процессы, происходящие в механических системах. На практике вибрацию характеризуют по двум параметрам:
колебательной скоростью, т. е. максимальным перемещением колеблющейся точки в секунду (выражается см/с),
и интенсивностью, т. е. количеством полных циклов колебаний в единицу времени.
По аналогии с шумом интенсивность вибрации может измеряться децибелами.
Вибрацию подразделяют на местную и общую. Местная вибрация наблюдается при обрубке отливок пневматическими рубильными молотками. В условиях литейного производства общая вибрация образуется при сотрясении пола и других частей здания вследствие ударного действия выбивных решеток, пневматических формовочных, центробежных и других машин.
Снижение вибрации до предельно допустимых, уровней достигается применением виброгасящих амортизирующих устройств и приспособлений, систематическим ремонтом пневматического инструмента, использованием виброзащитных рукавиц, а также заменой рубильных молотков электрическими инструментами вращательного действия (абразивными станками с гибким валом и др.). Эти мероприятия одновременно снижают уровни вибрации и шума.