Производственно-экологическая безопасность при сборке и сварке корпуса теплообменного аппарата
Введение
В разделе «Охраны труда и экологии» рассматриваются вопросы по безопасности жизнедеятельности человека и охрана окружающей среды, принятые в результате разработки технологического процесса сборки и сварки корпуса теплообменного аппарата. Все операции осуществляются на территории одного цеха. Для изготовления данного изделия применяется 2 вида сварки: аргонодуговая сварка и ЭЛС. Наиболее важное значение при изготовлении имеет ЭЛС, так аргонодуговой сваркой производится только прихватка. Однако полностью исключать опасное влияние этого вида сварки нельзя. ЭЛС позволяет получать сварные соединения с высоким качеством сварного шва, практически без неустранимых дефектов, обеспечивая полную механизацию сварочного процесса и повышение производительности труда в 15-20 раз по сравнению с ручными дуговыми способами сварки. ЭЛС обеспечивает высокое качество сварных соединений. Этот эффективный способ соединения металлов основан на использовании кинетической энергии электронов, движущихся с большой скоростью в вакууме. Как правило, при ЭЛС не нужны присадочные материалы, разделки кромок, а следовательно уменьшается перевод металла в стружку и затраты на механическую обработку. Повышаются качество и механические свойства металла шва за счет дегазации в вакууме и мелкозернистой структуры в металле шва и зоне термического влияния, которая примерно в несколько раз уже, чем при дуговых способах сварки.
1. Характеристика опасных и вредных факторов при изготовлении корпуса теплообменного аппарата
При проектировании и изготовлении корпуса теплообменного аппарата проводят комплексный учет опасных и вредных производственных факторов, действующих на рабочего в процессе трудовой деятельности. Для этого проведем анализ опасных и вредных производственные факторов в цехе при изготовлении корпуса теплообменного аппарата.
Физические вредные и опасные факторы:
- движущие машины и механизмы;
- острые кромки, заусенцы, режущие органы и так далее;
- незащищенные подвижные элементы производственного оборудования;
- повышенная запыленность и загазованность воздушной рабочей зоны;
- повышенная температура внешней среды;
- повышенная яркость излучаемого света;
- повышенный уровень шума;
- повышенный уровень электромагнитных полей;
- повышенное напряжение в электрической сети, замыкание которого может
пройти через человека;
- повышенная пожароопасность и взрывоопасность
Психофизиологические факторы:
- физические перегрузки;
- нервно-психические перегрузки.
Воздействие указанных неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызываемому развивающимся утомлением. Появление и развитие утомления связано с изменениями, возникающими в процессе работы в центральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга.
2. Повышенная запыленность и загазованность воздушной рабочей зоны
Опасность: При сварке осуществляется нагрев до высоких температур и поэтому более легкие, чем окружающий воздух, пары металла, компонентов сварных материалов поднимаются над постом сварки и попадают в зону температур одного порядка с окружающей воздухом, поэтому быстро конденсируется и затвердевают. Образуется твердая фаза частиц сварочной пыли – аэрозоль конденсации. В силу своих мельчайших размеров (иногда меньше 1 микрометра) сварочный аэрозоль беспрепятственно проникает в глубинные отделы легких (легочные альвеолы) и частично остается в их стенках, вызывая профессиональное заболевание, называемое пневмокониоз, частично всасывается в кровь. Если сварочный аэрозоль содержит значительное количество марганца, а так бывает при сварке легированных и нержавеющих сталей качественными электродами, то, распространяясь с кровью по организму, этот чрезвычайно токсичный элемент вызывает тяжелое заболевание: марганцевую интоксикацию. При этом страдает, главным образом, центральная нервная система. Изменения в организме при марганцевой интоксикации необратимы.
Другие элементы сварочного аэрозоля, а также так называемые сварочные газы, обладая сильным раздражающим действием, способны вызвать хронический бронхит.
В последние годы установлено, что многие компоненты сварочного аэрозоля, не вызывая специфических профессиональных болезней, при длительном воздействии увеличивают риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а также уменьшают продолжительность жизни.
В тоже время, из всех способов сварки в среде защитных газов наиболее благоприятным с гигиеничной точки зрения является именно сварка неплавящимся электродом в среде аргона. Содержание пыли в зоне сварки не выходят за пределы 2-2,5 мг/м3. Концентрация окислов марганца в 10 раз ниже предельно допустимого уровня. Окислы азота и углерода не обнаруживаются даже в пробах, отобранных в близи сварочной дуги. Из образующих газов наибольшую опасность представляет озон (ПДК=0,1 мг/м3).
Способы устранения: Для уменьшения концентрации вредных веществ на рабочих местах до предельно допустимых, применены местные отсосы (вытяжные панели и фильтровытяжные агрегаты, вытяжные шкафы и др.). Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязнённого или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха. Воздух удаляемый системами вентиляции и содержащий пыль, вредные или неприятно пахнущие вещества, перед выбросом в атмосферу должен очищаться с тем чтобы в атмосферном воздухе населённых пунктов не было вредных веществ, превышающих санитарные нормы, а в воздухе, поступающем внутрь производственных помещений, концентрации не превышали величин 0.3qпдк для рабочей зоны этих помещений.
3. Повышенная яркость света, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение
Опасность: Сварка открытой и полузакрытой дугой сопровождается мощной лучистой и тепловой энергии. Тепловая энергия способна вызвать поражение глаз и ожоги незащищенных частей тела. Яркость электрической дуги превышает 1600 стильб. Нормальное зрение человека способно воспринимать безболезненно яркость не более одного стильба.
Вредное воздействие оказывает не только видимые световые лучи, но и невидимые лучи. Они вызывают воспаление слизистой оболочки глаза, если действуют в течении 10-30 с. на расстоянии до 1 м. от источника излучения, а более 30 с. – до 5 м. Результат действия – резкая боль в глазах, светобоязнь, электроофтальмия. На незащищенных частях тела лучистая и тепловая энергия вызывает покраснение и ожоги различной степени, в зависимости от расстояния до источника излучения.
Способы устранения: Интенсивность теплового излучения в оптическом диапазоне (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное) на постоянных рабочих местах не должна превышать допустимых величин, приведенных в Таблице 1:
Таблица 1:
| Области спектра | Длина волны, мкм | ПДК Вт/м2 |
| Ультрафиолетовое | 0,22 - 0,28 | 0,001 |
| 0,28-0,32 | 0,05 | |
| 0,32 - 0,4 | 10 | |
| Области спектра | Длина волны, мкм | ПДК Вт/ м2 |
| Инфракрасное | 0,76- 1,4 | 100 |
| 1,4-3 | 120 | |
| 3-5 | 150 | |
| >5 | 120 |
Для защиты лица сварщика во время выполнения сварочных операций закрывается щитком, в смотровое отверстие которого вставлен светофильтр по ГОСТ 12.4.080-79
При работе вне кабины для защиты зрения окружающих должны применяться переносные щиты и ширмы.
Защитные стекла, вставленные в щитки и маски, снаружи покрывают простым стеклом для предохранения их от брызг расплавленного металла.
Щитки изготавливают из изоляционного материала - фибры, фанеры и по форме и размерам они должны полностью защищать лицо и голову сварщика (ГОСТ 1361-69).
Для ослабления резкого контраста между яркостью дуги и малой яркостью темных стен (кабины) последние должны быть окрашены в светлые тона (серый, голубой, желтый) с добавлением в краску окиси цинка с целью уменьшения отражения ультрафиолетовых лучей дуги, падающих на стены.
Защита рабочих от инфракрасного излучения может быть обеспечена сокращением времени пребывания в зоне воздействия теплового излучения.
4. Электробезопасность
Повышенное напряжение и сила тока в сети.
Опасность: этого фактора заключается в повышенном риске поражения электрическим током, что может привести к поражению отдельных органов и всего тела. При поражении электрическим током, используемы при производстве корпуса теплообменного аппарата, происходит паралич дыхания и паралич сердца, что в итоге может привести к смерти.
Способы устранения: Безопасность электросварочного оборудования обеспечивается: надежной защитой оборудования; применением защитных ограждений; заземление электрооборудование или его элементов, способных оказываться под напряжением. Защитное заземление осуществляется путем присоединения корпуса источника питания, снабженного специальным болтом к проводу заземляющего устройства.
Все токоведущие части сварочной надежно изолированы. Сопротивление изоляции не ниже 0,5 МОм; проверка проводится не реже раза в три месяца. Изоляция должна выдерживать напряжения 2 кВ в течении 5 минут.
Безопасность достигается необходимостью применения у источников питания автоматических устройств, отключающих их в течение не более 0,5 с при обрыве дуги.
Установка для полуавтоматической сварки и установки автоматической сварки снабжен аппаратурой для измерения основных электрических величин. Все кнопки, рукоятки и маховики выполнены из диэлектрического материала. Рабочий пост снабжен ковриком из диэлектрического материала.