Безопасность технологических процессов определяется безопасностью производственного оборудования, используемых сырья и материалов и технологических операций. Она обеспечивается комплексом проектно-конструкторских и организационно-технических решений, состоящих в рациональном выборе как всего технологического процесса, так и отдельных производственных операций; подборе производственного оборудования и помещений; в выборе способов транспортирования и условий хранения исходных сырья и материалов, полуфабрикатов, отходов производства и готовой продукции, средств защиты работающих. Большое значение имеет правильное распределение функций между человеком и оборудованием в целях уменьшения тяжести труда, а также организации профессионального отбора и обучения работающих.

Технологические процессы очень разнообразны, однако имеется ряд общих требований, осуществление которых способствует их безо-пасности. Эти требования изложены в ГОСТ 12.3.002-75 "Процессы производственные. Общие требования безопасности".

К этим требованиям относят:

Устранение непосредственного контакта работающего персонала с вредными исходными материалами, заготовками, веществами, готовой продукцией, отходами и т.д.;

Замена вредных процессов и операций на менее вредные процессы и операции;

Комплексная механизация и автоматизация производственного процесса;

Применение дистанционного управления технологическими процессами;

Герметизация оборудования;

Переход от периодических процессов к непрерывным;

Применение систем контроля и управления технологическими процессами, обеспечивающие защиту работающих и исключение аварийных ситуаций;

Применение средств коллективной защиты работающих;

Удаление и обезвреживание отходов производства;

Обеспечение пожаро - и взрывобезопасности технологических процессов;

Использование рациональной организации труда и отдыха с целью профилактики опасных и вредных психофизиологических производственных факторов (монотонности, гиподинамии и др.).

Повышению безопасности технологических процессов способствуют гигиенические условия труда в производственных помещениях: рациональное освещение рабочих мест и проходов, шумовой климат, микроклимат, загазованность и запылённость воздушной среды, наличие производственных излучений и других факторов. В связи с этим уровни опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах не должны превышать допустимых значений. Неправильное цветовое оформление производственных помещений, а также отсутствие комнат отдыха или разгрузки приводят к неблагоприятному психофизиологическому воздействию на работающих.

Размещение производственного оборудования, исходных материалов, готовой продукции и отходов производства не должно представлять опасности для работающих. Расстояние между единицами оборудования, между оборудования и конструктивными элементами зданий (стенами, колоннами), а также ширина проходов и проездов должны соответствовать нормам технологического проектирования и строительным нормам и правилам.

Рациональная организация рабочих мест требует учёта эргономических требований (правильную компоновку оборудования, расположение органов информации и управления, экономию движений и мышечных нагрузок, удобную рабочую позу и т.п.), предусмотренных ГОСТ 12.2.049-80 “Оборудование производственное. Общие эргономические требования”.

Основным направлением повышения уровня безопасности технологических процессов является их механизация, автоматизация и дистанционное управление. Автоматизация производственных процессов выдвигает дополнительные требования к охране труда оператора. При управлении технологическими процессами, которое выполняется с пульта управления, не исключены ручные регулировочные и наладочные работы непосредственно на оборудовании. В связи с этим должны применяться блокировки и сигнальные устройства.

Одним из направлений комплексной автоматизации технологических процессов является использование промышленных роботов - перепрограммируемых автоматических машин, применяемых в производственных процессах для выполнения двигательных функций по перемещению предметов производства и технологической оснастки.

Безопасность производственного оборудования. Требования безопасности к производственному оборудованию из-ложены в ГОСТ 12.2.003-91 "Оборудование производственное. Общие требования безопасности".

Общие требования безопасности следующие:

Безопасность для здоровья и жизни работающих (выбор материала, конструкции, средств защиты, заземление оборудования, устройства для транспортировки и т. д.);

Надежность в эксплуатации (обеспечивается выбором размеров элементов с учетом запаса прочности, крепежных изделий - болтов, заклепок, сварки и т. п.);

Удобство в эксплуатации (выполнение требований эргономики).

Согласно этим требованиям производственное оборудование должно быть безопасным при монтаже, эксплуатации и ремонте как отдельно, так и в составе комплексов и технологических схем, а также при хранении и транспортировке. Оно должно быть пожаровзрывобезопасным и не загрязнять окружающую среду выбросами вредных веществ выше установленных норм.

Безопасность производственного оборудования обеспечивается правильным выбором принципов действия, кинематических схем, конструктивных решений, параметров рабочих процессов; использованием средств механизации и автоматизации; применением специальных защитных средств; соблюдение эргономических требований; включение специфических требований безопасности в техническую документацию и т.д.

Все оборудование и машины имеют опасные зоны. Опасная зона - это пространство, в котором возникают периодически или действуют постоянно факторы, опасные для жизни и здоровья человека. Опасная зона может быть локализована вокруг или вблизи движущихся элементов оборудования (например, кранов, тележек и др.) и предметов (например, горячий металл на раскатном поле прокатного стана). Опасная зона также может обусловливаться возможностью поражения электрическим током, воздействием электромагнитных, ионизирующих, лазерных, ульрафиолетовых и инфракрасных излучений, шума, вибрации, ультразвука, вредных газов, паров и пылей, а также возможностью травмирования отлетающими предметами.

Габариты опасной зоны могут быть постоянными (например, зона между набегающей ветвью ремня и шкивом, между пуансоном и матрицей в прессах и т.д.) или перемен-ными (раскатное поле, рольганг, литейный двор, зона работы крана и др.).

Для обеспечения безопасности работы оборудования предусматриваются защитные устройства.

Оборудование должно снабжаться средствами сигнализации о нарушении нормального режима работы, а в необходимых случаях - средствами аварийного останова и отключения.

Для предотвращения опасности при внезапном отключении энергии все рабочие органы, подъёмные, зажимные и захватывающие устройства и приспособления должны оборудоваться защитными устройствами, исключающими выброс или падение изделий или инструмента. Должно также исключаться возможность произвольного включения приводов рабочих органов при повторной подаче энергии после ее произвольного отключения.

Органы управления должны иметь символические обозначения или соответствующие надписи. Органы аварийного управления (чаще всего - «Стоп») следует окрашивать в красный цвет, снабжать соответствующими указателями и располагать на видных легкодоступных местах.

Средства защиты, являющиеся конструктивными элементами оборудования, должны постоянно выполнять свои защитные функции: срабатывать при проникновении человека в опасную зону оборудования, при появлении опасного или вредного фактора. При отключенных, неисправных или снятых средствах защиты оборудование не должно функционировать, т.е. оно должно автоматически отключаться и должна исключаться возможность его включения до восстановления средств защиты. Средства защиты должны осуществлять самоконтроль или быть легкодоступными для контроля и обслуживания.

Вопросы безопасности технологических процессов при разработке угольных пластов подземным способом и используемого при этом оборудования рассматриваются в соответствующих специальных курсах. Но совершенно необычную опасность представляет разработка выбросоопасных пластов. Именно особая ее научно-техническая сложность обусловила необходимостью изучения природы формирования выбросоопасности, механизма возникновения и развития выбросов угля (породы) и газа, разработку способов прогноза выбросоопасности, способов предотвращения выбросов угля и газа. Этим вопросам посвящены многочисленные самостоятельные публикации, последние из которых содержатся в .

Безопасность эксплуатации систем под давлением и криогенной техники

К сосудам и аппаратам, работающим под давлением, относят баллоны, цистерны и бочки, компрессорные установки и воздухосборники при них, паровые и водогрейные котлы, трубопроводы (пара, горячей воды, газа и др. сред).

Все сосуды (котлы и т. д.) до пуска в работу регистрируются в ор-ганах котлонадзора. Проходят техническое освидетельствование до пуска в работу и периодически в процессе работы в соответствии с тех-нической документацией на сосуд.

Виды испытаний при техническом освидетельствовании:

Осмотр (внешний и внутренний); гидравлическое испытание.

Для обеспечения безопасной эксплуатации сосудов администрация предприятия назначает и обучает ответственных лиц по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов и операторов, обслуживающих это оборудование.

Работы по ремонту, осмотру и техническому обслуживанию сосудов производятся с оформлением наряда-допуска.

Общие требования безопасности к котлам.

Проектирование, изготовление, реконструкция, наладка, ремонт и эксплуатация котлов должна производиться в соответствии с ДНАОП 0.00-1.08-94 «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», ДНАОП 0.00-1.07-96 «Инструкция о порядке выдачи разрешения на изготовление, ремонт и реконструкцию объектов котлонадзора и осуществление надзора за выполнением этих работ» и ДНАОП 0.00-1.07-96 «Типовая инструкция для операторов (машинистов) паровых и водогрейных котлов».

Паровые и водогрейные котлы относятся к аппаратам, работающим при высокой температуре и большом избыточном давлении. Причинами взрыва этих котлов являются либо перегрев стенок котла, либо недостаточное охлаждение внутренних стенок из-за накопления накипи. Причиной взрыва также может быть внезапное разрушение стенок котла от появившихся на них трещин или усталостных образований (при превышении давления внутри котла против расчетного значения из-за неисправности предохранительных устройств). Очень часто причиной взрыва может быть образование взрывоопасных смесей в топочном пространстве котла и в газоходах.

Правила устанавливают требования к устройству, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации паровых котлов, автономных пароперегревателей и экономайзеров с рабочим давлением не более 0,07 МПа , водогрейных котлов и автономных экономайзеров с температурой воды выше 115°С.

Они распространяются на:

паровые котлы, в том числе котлы-бойлеры, а также автономные пароперегреватели и экономайзеры; водогрейные и паро-водогрейные котлы; энерготехнологические котлы: паровые и водогрейные; котлы-утилизаторы: паровые и водогрейные; котлы передвижных и транспортабельных установок и энергопоездов; котлы паровые и жидкостные, работающие с высоко-температурными органическими теплоносителями (ВОТ); трубопроводы пара и горячей воды в пределах котла.

Соответствие котлов требованиям правил должно быть подтверждено изготовителем (поставщиком) оборудования сертификатом соответствия, выданным сертификационным центром Украины. Копия сертификата соответствия должна прилагаться к паспорту котла. Паспорт котла должен быть на украинском или, по требованию заказчика, на другом языке.

Проекты котлов, а также проекты их монтажа или реконструкции должны выполняться специализированными проектно-конструкторскими организациями, имеющими разрешение органов Госнадзорохрантруда.

Изменения проекта, необходимость в котором возникает в процессе изготовления, монтажа, эксплуатации, при ремонте, модернизации или реконструкции, должно быть согласовано с автором проекта, а для котлов, приобретённых за границей, с головной организацией по котлостроению.

Конструкция котлов и его основных частей должна обеспечивать надёжность, долговечность и безопасность эксплуатации на расчётных параметрах в течение расчётного ресурса безопасной работы котла (элемента), принятого в технических условиях, а также возможность технического освидетельствования, очистки, промывки, ремонта и эксплуатационного контроля металла.

Конструкция и гидравлическая схема котла, пароперегревателя и экономайзера должны обеспечивать надёжное охлаждение стенок элементов, находящихся под давлением.

Участки элементов котлов и трубопроводов с повышенной температурой поверхности, доступные для обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией, обеспечивающей температуру наружной поверхности не более 55°С при температуре окружающей среды не более 25°С.

Нижний допустимый уровень воды в газотрубных (жаротрубных) котлах должен быть не менее чем на 100 мм выше верхней точки поверхности нагрева котла.

Каждый котёл с камерным сжиганием топлива (пылевидного, газообразного, жидкого) или с шахтной топкой для сжигания торфа, опилок, стружек и других мелких производственных отходов должен быть снабжен предохранительными устройствами. Эти устройства следует устанавливать в стенке топки, последнего газохода котла, экономайзера и золоуловителя. Взрывные предохранительные устройства должны быть размещены и устроены так, чтобы было исключено травмирование людей. Количество, размещение и размеры проходного сечения взрывных предохранительных устройств определяется проектом котла.

Изготовление, монтаж и ремонт котлов и их элементов должны выполнятся специализированными предприятиями или организациями, имеющими разрешение органов Госнадзорохрантруда Украины. Изготовление, монтаж и ремонт котлов и их элементов должны выполняться в полном соответствии с требованиями Правил и государственных стандартов.

Изготовление, монтаж и ремонт котлов и их элементов должны производиться по технологии, разработанной до начала работ организацией, выполняющей соответствующие работы.

Виды неразрушающего контроля: внешний осмотр и измерения; радиографический контроль; рентгенно-телевизионный контроль; ультразвуковой (УЗК) контроль; капиллярный или магнитопорошковый; стилоскопирование (для аустенитных сталей) для определения легирующих элементов; измерение твёрдости (после термообработки шва); прогонка металлического шара; гидравлическое испытание.

Гидравлическому испытанию с целью проверки плотности и прочности всех элементов котла, пароперегревателя и экономайзера, а также всех сварных и других соединений подлежат все котлы и их элементы после изготовления или после монтажа.

Минимальное значение пробного давления Р о при гидростатическом испытании котлов, пароперегревателей и экономайзеров, а также трубопроводов в пределах котла принимается:

а) при рабочем давлении Р раб не более 0,5 МПа

Но не менее 0,2 МПа ;

б) при рабочем давлении Р раб более 0,5 МПа

Но не менее Р раб +0,3, МПа.

При проведении гидравлического испытания барабанных котлов, а также их пароперегревателей и экономайзеров за рабочее давление принимается давление в барабане котла, а для котлов с принудительной циркуляцией без барабанных и прямоточных - давление питающей воды на входе в котёл, установленное конструкторской документацией.

Гидравлическое испытание должно производится водой с температурой не ниже 5°С и не выше 40°С. Время выдержки под пробным давлением должно быть не менее 10 мин.

Для управления работой, обеспечения безопасных условий и расчётных режимов эксплуатации котлы должны быть оснащены: устройствами, предохраняющими от повышения давления (предохранительными устройствами); указателями уровня воды; манометрами; приборами для измерения температуры среды; запорной и регулирующей арматурой; приборами безопасности; питательными устройствами. В качестве предохранительных устройств допускается применять: рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия; пружинные предохранительные клапаны прямого действия; импульсные предохранительные устройства.

На каждом паровом и водогрейном котле должно быть установлено не менее двух предохранительных устройств. На каждом паровом котле, за исключением прямоточных, должно быть установлено не менее двух указателей уровня воды прямого действия, а также манометр, показывающий давление пара. Манометр должен быть установлен на барабане котла, а при наличии у котла пароперегревателя - и за пароперегревателем, до главной задвижки. На прямоточных котлах манометр должен быть установлен за пароперегревателем, перед запорным органом. На котлах должны быть установлены автоматически действующие звуковые сигнализаторы верхнего и нижнего предельных положений уровней воды.

Паровое и водогрейное котлы при камерном сжигании топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами для прекращения подачи топлива в топку в следующих случаях: при погасании факела в топке, при отключении всех дымососов или прекращении тяги, при отключении всех дутьевых вентиляторов.

Стационарные котлы устанавливаются только в зданиях и помещениях, отвечающие требованиям СНиП 11-35-76 "Котельные установки". Их можно устанавливать вне помещения, если котёл спроектирован для работы в заданных климатических условиях. Устройство помещений и чердачных перекрытий над котлами не допускается (кроме котлов, установленных в производственных помещениях). Устройство приямков в котельных не допускается. Выходные двери из котельного помещения должны открываться наружу.

Руководство предприятия должно обеспечить содержание котлов в исправном состоянии и безопасные условия их эксплуатации.

К обслуживанию котлов могут быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское обследование, обучение, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов. Обучение и аттестация машинистов котельной, операторов котельной и водосмотров проводится по разрешению органов Госнадзорохрантруда. Индивидуальная подготовка персонала не допускается. Аттестация проводится с участием инспектора котлонадзора. Периодическая проверка знаний персонала, обслуживающего котлы, должна проводиться не реже одного раза в год.

На каждом котле, введенном в эксплуатацию, должна быть на видном месте прикреплена табличка с указанием следующих данных: регистрационный номер; разрешенное давление.

Общие требования безопасности к сосудам, работающим под давлением.

Проектирование, изготовление, реконструкция, наладка, ремонт и эксплуатация сосудов должна производиться в соответствии с ДНАОП 0.00-1.07-94 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и ДНАОП 0.00-1.07-94 «Инструкция о порядке выдачи разрешения на изготовление, ремонт и реконструкцию объектов котлонадзора и осуществление надзора за выполнением этих работ».

Сосуд, работающий под давлением, - это герметически закрытая ёмкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, распространяются на случаи работы:

Под давлением воды с температурой выше 115 о С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа без учета гидростатического давления;

Сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа ; на баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворённых газов под давлением свыше 0,07 МПа ;

На цистерны и бочки для транспортирования сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 о С превышает 0,07 МПа ;

Цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление свыше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;

На барокамеры.

Сосуды под давлением (в том числе и баллоны) могут взрываться от ударов, падения, соударения между собой, перегрева, повышения внутреннего давления, нарушения работы вентилей, наполнения другим газом. Очень часто причиной взрыва могут быть нарушения правил эксплуатации, хранения и перевозки сосудов. Например, при совместном хранении сосудов, наполненных разными газами, в помещении может образоваться взрывоопасная среда от смеси газов, даже незначительно просасывающихся через вентили. При хранении маслосодержащих веществ и кислородных баллонов может произойти взрыв при взаимодействии масла и кислорода.

Требования к изготовлению, реконструкции, монтажу, наладке, ремонту и к проведению сварочных работ аналогичны требованиям к котлам.

После изготовления все сосуды подлежат испытанию пробным давлением. Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления или монтажа.

Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением (МПа )

,

где Р раб - расчетное давление сосуда, МПа ;

Допустимые напряжения для материала сосуда или его элементов при 20 о С и расчетной температуре t , МПа.

Гидравлическое испытание литых сосудов проводиться пробным давлением

,

Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением (МПа )

При заполнении сосуда водой воздух должен быть удален полностью. Температура воды (или другой жидкости) должна быть от +5 до +40 о С , если в технических условиях не указано конкретное значение температуры.

Время выдержки под пробным давлением должно быть при:

толщине стенки до 50 мм - 10 мин; от 50 до 100 мм - 20 мин; свыше 100 мм - 30 мин; для литых, неметаллических и многослойных - 60 мин.

Для управления работой и обеспечения нормальных условий эксплуатации сосуды должны быть снабжены приборами для измерения давления и температуры среды; предохранительными устройствами; запорной арматурой; указателями уровня жидкости.

Сосуды устанавливают на открытых площадках в местах, исключающих скопление людей, или в отдельно стоящих зданиях.

Не разрешается установка сосудов в жилых, общественных и бытовых зданиях, а также в примыкающих к ним помещениям.

Требования к регистрации сосудов, техническому освидетельствованию, пуску в работу, а также надзору, содержанию, обслуживанию и ремонту аналогичны требованиям к котлам. Отличие только в том, что администрация назначает приказом два лица: ответственного по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов, и ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов. Техническое освидетельствование сосудов, зарегистрированных в экспертно-техническом центре (ЭТЦ) Госнадзорохрантруда, проводит эксперт ЭТЦ и лицо, ответственное за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов (наружный и внутренний осмотр - один раз в 4 года, гидравлическое испытание - один раз в 8 лет).

Предприятия - владельцы сосудов должны проводить самостоятельно их внутренний осмотр не реже чем через 2 года, за исключением сосудов, работающих со средой, вызывающей коррозию металла, которые должны подвергаться осмотру не реже чем через год.

Сосуд должен быть аварийно остановлен в следующих случаях:

Если давление в сосуде поднялось выше разрешённого и не снижается, несмотря на меры, принятые персоналом; при выявлении неисправности предохранительных устройств; при обнаружении в сосуде и его элементах неплотностей, выпучин, разрывов прокладок; при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам; при снижении уровня жидкости ниже допустимого в сосудах с огневым обогревом; при неисправности всех указателей уровня жидкости; при неисправности предохранительных блокировочных устройств; при возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду.

Порядок аварийной остановки и последующего ввода его в работу должен быть указан в инструкции. Причины аварийной остановки сосуда должны записываться в сменный журнал.

Дополнительные требования к баллонам.

Баллоны вместимостью более 100 л каждый должен быть снабжен паспортом, а менее 100 л - паспорт выдается на партию. Боковые штуцера для баллонов, наполняемых водородом и другими горючими газами, должны иметь левую резьбу, а для баллонов, наполняемых кислородом и другими негорючими газами, -правую резьбу. Каждый вентиль баллонов для взрывоопасных горючих и вредных веществ 1 2 классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76 должен иметь заглушки, накручивающиеся на штуцер.

После изготовления наружная поверхность баллона окрашивается в соответствующий цвет. Окраска баллонов и нанесение надписей некоторых газов приведены в таблице 3.5.1.

Таблица 3.5.1

Окраска и нанесение надписей на баллонах

Продолжение таблицы 3.5.1

Освидетельствование баллонов производится на предприятиях-изготовителях, предприятиях-наполнителях, наполнительных станциях и испытательных пунктах.

Оно, за исключением баллонов для ацетилена, включает:

Осмотр внутренней и наружной поверхности баллонов; проверку массы и вместимости; гидравлическое испытание.

Проверка массы и вместимости бесшовных баллонов вместимостью до 12 л включительно и свыше 55 л , а также сварных баллонов, независимо от вместимости, не производится. Емкость баллона определяется по разности между весом баллона, наполненного водой, и весом порожнего баллона или при помощи мерных бачков.

При удовлетворительных результатах освидетельствования предприятие выбивает на баллоне свое клеймо круглой формы диаметром 12 мм , дату проведенного и следующего освидетельствования. Результаты освидетельствования баллонов емкостью более 100 л заносятся в паспорт баллонов. Клеймо на баллонах в этом случае не ставится.

Освидетельствование баллонов должно проводиться в отдельных специально оборудованных помещениях. Температура воздуха в этих помещениях должна быть не ниже 12 о С.

Эксплуатация, хранение и транспортировка баллонов должна производиться в соответствии с требованиями инструкции, утвержденной на предприятии в установленном порядке.

Запрещено полностью вырабатывать газ в баллоне. Остаточное давление должно быть не менее 0,05 МПа . Наполнение баллонов газами должно производиться по инструкции, разработанной с учетом свойств газа, местных условий и требований инструкции по наполнению баллонов газами. Например, для пропана наполнение баллонов должно быть не более 0,425 кг на 1 л вместимости баллона, для этилена - 0,286 кг на 1 л , для углекислоты - 0,72 кг на 1 л .

Наполнение баллонов, в которых отсутствует избыточное давление газа, производится после предварительной их проверки в соответствии с инструкцией предприятия-наполнителя.

Баллоны с газами могут храниться как в специальных помещениях, так и на открытом воздухе. Помещения складов для баллонов должно удовлетворять требованиям к взрывоопасным помещениям. На открытом воздухе баллоны должны быть защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей. При этом хранение в одном помещении баллонов с кислородом и горючими газами запрещено. Баллоны с газом, устанавливаемые в помещениях, должны находиться на расстоянии не менее 1 м от радиаторов отопления и других отопительных приборов и печей и не менее 5 м от источников тепла с открытым огнем.

Баллоны хранятся как в вертикальном положении, так и в горизонтальном на специальных стеллажах. При хранении в вертикальном положении для предохранения от падения баллоны должны устанавливаться в специально оборудованные гнезда, клетки или ограждаться барьером. Для хранения в горизонтальном положении применяют деревянные рамы или стеллажи. При хранении на открытых площадках разрешается укладывать баллоны в штабеля с прокладками из веревки, деревянных брусьев или резины между горизонтальными рядами. При укладке баллонов в штабеля высота последних не должна превышать 1,5 м . Вентили баллонов должны быть обращены в одну сторону.

Транспортирование баллонов производится при помощи специальных тележек или автомобильным рессорным транспортом в горизонтальном положении в специальных гнездах или стеллажах. Транспортирование баллонов производится с навернутыми колпаками.

Общие требования безопасности к компрессорным установкам.

Проектирование, изготовление, реконструкция, наладка, ремонт и эксплуатация компрессорных установок должна производиться в соответствии с ДНАОП 0.00-1.13-71 «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов», ГОСТ 12.2.016-81 «Оборудование компрессорное. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.003-91 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

Компрессорные установки могут взорваться при несоблюдении требований эксплуатации двигателей установки и условий наполнения воздухосборника.

Основными причинами взрыва являются:

перегрев поршневой группы, что вызывает активное разложение масла с выделением паров углеводородов, смесь которых с воздухом приводит к образованию взрывоопасной среды; применение легкоплавких масел, способных разлагаться при невысоких температурах; накопление статического электричества на корпусе компрессора или воздухосборника, что может привести к искрению от пылинок в засасываемом воздухе; превышение давления в воздухосборнике в случае неисправности предохранительного клапана.

Правилами устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов предусматривается необходимость применения в двигательной установке только тугоплавких специальных компрессорных масел и водяного охлаждения, а также недопустимость засасывания запыленного воздуха и обязательное заземление агрегата для снятия статического заряда.

Компрессорное оборудование должно иметь звуковую и световую сигнализацию. Сигнализация должна включаться при выходе параметров сжатия газов, режимов работы системы охлаждения и смазки за пределы, установленные стандартами на конкретные виды компрессоров. Предохранительные, сигнализирующие и блокировочные устройства должны срабатывать автоматически и обеспечивать последовательность выполнения технологических операций по сжатию газа и заданные параметры процесса сжатия газа, а также безопасный режим работы компрессорного оборудования и его систем.

Оснащение компрессорного оборудования предохранительными клапанами и пластинами (мембранами) регламентировано Правилами. Места их установки, размеры, пропускная способность, исполнения оговариваются в стандартах на конкретные виды компрессорного оборудования. На нагнетательном газопроводе последней ступени сжатия, а также на газопроводах отбора газа промежуточного давления должен быть установлен обратный клапан.

Органы управления, обеспечивающие аварийную остановку компрессорного оборудования, должны быть размещены на пультах управления для передвижных компрессоров. Для стационарных компрессоров органы управления должны быть размещены на пультах управления и продублированы у выходов из машинных залов или в других удобных и безопасных местах.

Безопасность эксплуатации трубопроводов.

Меры безопасности при эксплуатации промышленных трубопроводов регламентированы ДНАОП 0.00-1.11-98 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», ДНАОП 0.00-1.20-98 «Правила безопасности систем газоснабжения Украины», ГОСТ 14202-69 и отраслевыми нормативами, например, НАОП 1.2.10-1.10-86 «Правила безопасности в газовом хозяйстве предприятий черной металлургии ПБГЧМ-86».

Согласно нормативов установлены следующие десять групп веществ, транспортируемых по трубопроводам: вода, пар, воздух, горючие газы (включая сжиженные), негорючие газы (включая сжиженные), кислоты, щелочи, горючие жидкости, негорючие жидкости, прочие вещества.

Опознавательная окраска и цифровое обозначение укрупненных групп трубопроводов должны соответствовать указанным в таблице 3.5.2.

Таблица 3.5.2

Опознавательная окраска и цифровое обозначение укрупненных групп трубопроводов

Противопожарные трубопроводы, независимо от их содержимого (вода, пена, пар для тушения и др.), спринклерные и дренчерные системы на участках напорно-регулирующей арматуры и в местах присоединения шлангов и других устройств для тушения пожара должны окрашиваться в красный цвет (сигнальный).

Для обозначения опасных по свойствам веществ, транспортируемых по трубопроводам, следует наносить предупреждающие цветные кольца (таблица 3.5.3).

Таблица 3.5.3

Предупреждающие цветные кольца

Если вещество обладает одновременно несколькими опасными свойствами, обозначенными различными цветами, на трубопроводы следует наносить одновременно кольца нескольких цветов. На вакуумных трубопроводах, кроме отличительной окраски, следует давать надпись «Вакуум».

По степени опасности для жизни и здоровья людей или эксплуатации предприятия вещества, транспортируемые по трубопроводам, делятся на три группы, обозначаемые соответствующим количеством предупреждающих колец (табл. 3.5.4).

Таблица 3.5.4

Группы опасности веществ и количество предупреждающих колец

Группа (количество колец)	Транспортируемое вещество	Давление, МПа	Температура, о С
1 (одно)	Перегретый пар	До 2,2
Горячая вода, насыщенный пар	От 1,6	Св. 120
Перегретый и насыщенный пар, горячая вода	От 0,1 до 1,6	120 - 250
Горючие (в том числе сжиженные газы) жидкости	До 2,5	От -70 до 250
	До 6,4	От -70 до 350
Группа (количество колец)	Транспортируемое вещество	Давление, МПа	Температура, о С
2 (два)	Перегретый пар	До 3,9	350 - 450
Горячая вода, насыщенный пар	От 8,0 до 18,4	Св. 120
Продукты с токсическими свойствами (кроме сильно действующих ядовитых веществ и дымящихся кислот)	До 1,6	От -70 до 350
Горючие (в том числе сжиженные) активные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости	От 2,5 до 6,4	250 - 350 и от -70 до 0
Негорючие жидкости и пары, инертные газы	От 6,4 до 10,0	340 - 450 и от -70 до 0
3 (три)	Перегретый пар	Независимо от давления	450 - 660
Горячая вода, насыщенный пар	Св. 18,4	Св. 120
Ядовитые сильнодействующие вещества и дымящие кислоты	Независимо от давления	От -70 до 700

Продолжение таблицы 3.5.4

При необходимости конкретизировать вид опасности дополнительно к цветным предупреждающим кольцам должны применяться предупреждающие знаки согласно ГОСТ 12.4.026-76. Цвет надписей при нанесении их на фоне опознавательной окраски принимают белым - на зеленом, красном и коричневом фоне; черным - на синем, желтом, оранжевом, фиолетовом и сером фоне.

Требования к изготовлению трубопроводов пара и горячей воды, их реконструкции, монтажу, наладке, ремонту и к проведению сварочных работ аналогичны требованиям к котлам, а также аналогичны требования к их регистрации, техническому освидетельствованию, пуску в работу, а также надзору, содержанию, обслуживанию и ремонту. Отличие только в нормах и сроках технического освидетельствования. Техническое освидетельствование трубопроводов, зарегистрированных в экспертно-техническом центре Госнадзорохрантруда, проводит эксперт ЭТЦ: внешний осмотр - один раз в 3 года, гидравлическое испытание (давлением 1,25 от рабочего, но не менее 0,2 МПа ) - перед пуском в работу, после аварии, после ремонта или после отработки нормативного срока эксплуатации.

Предприятия - владельцы трубопроводов должны проводить самостоятельно техническое освидетельствование в следующие сроки: наружный осмотр не реже одного раза в год; гидравлическое испытание трубопроводов на прочность и плотность одновременно давлением 1,25 от рабочего (но не менее 0,2 МПа ) перед пуском в эксплуатацию, после монтажа или ремонта с применением сварки, а также при пуске в работу трубопроводов после нахождения их на консервации более двух лет.

Проектирование, изготовление, реконструкция, наладка, ремонт и эксплуатация систем газоснабжения должна производиться в соответствии с ДНАОП 0.00-1.20-98 «Правила безопасности систем газоснабжения Украины». Эти требования аналогичны рассмотренным требованиям. Отличие только в том, что объекты систем газоснабжения перед началом их сооружения, монтажа и наладки должны быть зарегистрированы в местных органах Госнадзорохрантруда (все остальные объекты регистрируются после монтажа перед вводом в эксплуатацию).

Безопасность эксплуатации установок криогенной техники .

Криогенная техника - это область техники, связанная с достижением и практическим применением криогенных температур. Под криогенными продуктами следует понимать вещества или смесь веществ, находящихся при криогенных температурах 0 - 120 К. К основным криогенным продуктам относятся: азот, кислород, водород, гелий, аргон, неон, криптон, ксенон, озон, фтор и метан.

При производстве, хранении, транспортировании и использовании криогенных продуктов образуются опасные и вредные производственные факторы, воздействию которых подвержен персонал, обслуживающий криогенное оборудование или находящийся рядом с ним. При непосредственном контакте человеческого тела с криогенной жидкостью, ее парами, охлажденной ими газовой средой, частями оборудования, трубопроводов, инструмента и конструкций под действием криогенной температуры происходит образование кристаллов льда в живых тканях, что может вызвать их разрыв. Контакт тела с криогенными продуктами также может вызвать ожог участков тела, глаз (вплоть до потери зрения) и обморожений в результате глубокого охлаждения участков тела. Практически все криогенные продукты токсичны (кроме криптона и ксенона).

При работе с криогенными жидкостями возникают вредные и опасные факторы, характерные для криогенных продуктов: низкая температура криогенных продуктов; самопроизвольное повышение давления криогенных продуктов при их хранении и транспортировке; уменьшение концентрации кислорода в зоне дыхания при разрушении криогенного оборудования или проливе криогенной жидкости; гидравлические удары, обусловленные появлением паровых полостей в трубопроводах и последующим заполнением их жидкостью; наличие в воздухе токсичных паров и газов криогенных продуктов, превышающих ПДК; контакт органических веществ и материалов с криогенными жидкостями-окислителями и контакт горючих криогенных жидкостей с кислородом или воздухом, что приводит к возгоранию, пожарам или взрывам.

Криогенное оборудование должно удовлетворять требованиям НАОП 1.4.10-2.19-77 «Оборудование криогенное. Общие требования безопасности к конструкции». При хранении и транспортировании криогенных жидкостей необходимо обеспечить высококачественную тепловую изоляцию (порошково-вакуумная или экранно-вакуумная). Сосуды для хранения и транспортирования криогенных жидкостей должны быть оборудованы предохранительными клапанами, разрывными мембранами, а работающие под избыточным давлением - манометрами. Должны соблюдаться нормы заполнения сосудов криогенными жидкостями. Наружная поверхность емкостей для криогенных жидкостей должна быть окрашена алюминиевой краской, иметь соответствующие надписи и отличительные полосы.

Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией в соответствии с требованиями ДНАОП 0.00-1.07-94 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Для хранения и транспортирования криогенных продуктов изготавливают криогенные сосуды (по ГОСТ 16024-79Е) типа СК емкостью 6, 10, 16, 25 и 40 литров. Для хранения и транспортирования относительно небольших количеств криогенных продуктов (от нескольких литров до нескольких десятков литров) используют сосуды Дьюара. Сосуды Дьюара типа АСД изготавливают из алюминиевого сплава шаровой или цилиндрической формы емкостью 5, 16, 25 и 100 литров. Эти сосуды имеют двойную стенку. Межстенное пространство засыпано экранирующей изоляцией (аэрогель с бронзовой пудрой) и воздух из него откачан.

При работе с сосудами Дьюара следует учитывать, что взрывы сосудов Дьюара происходят вследствие плотно закрытой горловины сосуда: закупорки горловины льдом; нарушения вакуумной изоляции сосуда и резкого повышения температуры внутри сосуда.

Безопасность при погрузочно-разгрузочных работах и на транспорте

Анализ причин производственного травматизма в промышленности показывает, что около 30% несчастных случаев на предприятиях связано с эксплуатацией транспортных средств, которые включают как рельсовый, так и безрельсовый транспорт (автомобили, электрокары, автопогрузчики), а также транспортирующие подъемно-транспортные машины.

Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы следует выполнять в соответствии с требованиями Закона Украины «О перевозке опасных грузов» (№1644-14 от 06.04.2000), ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.3.009-76, ГОСТ 12.3.010-82, ГОСТ 12.3.020-80 и нормативно-технической документации, утвержденной органами государственного надзора. Безопасность погрузочно-разгрузочных работ и транспортных операций на предприятиях обеспечивают инженерно-технические работники, ответственные за безопасное выполнение работ по перемещению грузов, безопасную эксплуатацию и содержание в исправном состоянии подъемно-транспортного оборудования.

В зависимости от опасности обращения с грузами при погрузке, транспортировке и выгрузке грузы делятся на четыре группы:

Малоопасные грузы (металлы, лесо- и стройматериалы и др.);

Опасные грузы вследствие габаритных размеров:

Пылящие и горячие грузы (цемент, мел, известь, асфальт и др.);

Опасные грузы (по ГОСТ 19433-88 «Грузы опасные. Классификация и маркировка»).

К опасным грузам (по ГОСТ 19433-88) относятся вещества и предметы, которые при транспортировании, погрузочно-разгрузочных работах и хранении могут послужить причиной взрыва, пожара или повреждения транспортных средств, зданий или сооружений, а также гибели, увечья, отравления, ожогов, облучения или заболевания людей или животных.

Опасные грузы подразделяются на 9 классов и подклассы:

1) класс 1 - взрывчатые вещества, которые по своим свойствам могут взрываться, вызывать пожар с взрывчатым действием, а также устройства, содержащие взрывчатые вещества и средства взрывания, предназначенные для производства пиротехнического эффекта. Этот класс делится на 4 подкласса в зависимости от взрывчатых свойств веществ;

2) класс 2 - газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением, отвечающие хотя бы одному из следующих условий: избыточное давление в сосуде при температуре 20 о С равно или выше 0,1 МПа, абсолютное давление паров при температуре 50 о С равно или выше 0,3 МПа, критическая температура ниже 50 о С; растворенные под давлением; сжиженные переохлаждением. Этот класс делится на 4 подкласса в зависимости от воспламеняющихся и ядовитых свойств газов;

3) класс 3 - легковоспламеняющиеся жидкости, смеси жидкостей, а также жидкости, содержащие твердые вещества в растворе или суспензии, которые выделяют легковоспламеняющиеся пары, имеющие температуру вспышки в закрытом сосуде 61 о С и ниже. Этот класс делится на 3 подкласса в зависимости от температуры вспышки в закрытом сосуде;

4) класс 4 - легковоспламеняющиеся вещества и материалы (кроме взрывчатых), способные во время перевозки легко загораться от внешних источников воспламенения в результате трения, поглощения влаги, самопроизвольных химических превращений, а также при нагревании. Этот класс делится на 3 подкласса в зависимости от условий воспламенения;

5) класс 5 - окисляющие вещества и органические перекиси, которые способны легко выделять кислород, поддерживать горение, а также могут в соответствующих условиях или в смеси с другими веществами вызывать самовоспламенение и взрыв. Этот класс делится на 2 подкласса в зависимости от их способности гореть;

6) класс 6 - ядовитые и инфекционные вещества, способные вызвать смерть, отравление или заболевание при попадании внутрь организма или при соприкосновении с кожей и слизистой оболочкой. Этот класс делится на 2 подкласса в зависимости от характеристики веществ;

7) класс 7 - радиоактивные вещества. Этот класс делится на 3 подкласса в зависимости от характеристики радиоактивности веществ;

8) класс 8 - едкие и коррозионные вещества, которые вызывают повреждение кожи, поражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, коррозию металлов и повреждение транспортных средств, сооружений или грузов, а также могут вызвать пожар при взаимодействии с органическими материалами или некоторыми химическими веществами. Этот класс делится на 3 подкласса в зависимости от вида веществ;

9) класс 9 - вещества с относительно низкой опасностью при транспортировании, не отнесенные ни к одному из предыдущих классов, но требующие применения к ним определенных правил перевозки и хранения. Этот класс делится на 4 подкласса в зависимости от характеристики веществ.

В зависимости от класса опасности опасные грузы должны иметь знак опасности (по ГОСТ 19433-88) с указанием характеристики опасности и мер предосторожности. Знаки опасности наносятся на упаковке груза на видном месте.

По массе одного места грузы делятся на три категории : 1 - массой менее 80 кг , а также сыпучие, мелкоштучные и т.п.; 2 - массой от 80 до 500 кг ; 3 - массой более 500кг .

Согласно требованиям ГОСТ 12.3.009-76 «Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности» на предприятиях должны быть составлены карты технологических процессов на погрузочно-разгрузочные работы. В этих картах должны учитываться следующие требования безопасности: 1) механизация при погрузочно-разгрузочных работах грузов 2-й и 3-й категорий, а также для грузов первой категории при транспортировании грузов на расстояние более 25 м по горизонтали и для сыпучих материалов - на расстоянии свыше 3,5 м по вертикали; 2) специальная упаковка, носилки и тележки для переноски и перевозки стеклянной тары с агрессивными жидкостями.

Правила складирования грузов следующие: высота штабеля не должна превышать 6 м для неразборной тары и 4,5 м - для складной тары; 3 м - для грузов в ящиках при ручной погрузке и 6 м - при механизированной, для барабанов с карбидом кальция - не более двух ярусов, для корзин с бутылями агрессивных жидкостей - в один ряд; ширина главного прохода в помещениях закрытых складов должна быть не менее 3 м . При выполнении работ с грузами третьей (пылящие и горючие) и четвертой (опасные) групп следует применять соответствующие СИЗ. Следует соблюдать совместимость перевозимых грузов и правила укладки грузов на транспортное средство.

Поднимать и переносить грузы вручную допускается в исключительных случаях (при невозможности применения подъемно-транспортных средств) на расстояние не более 25 м . Предельная норма переноски грузов вручную по ровной и горизонтальной поверхности на одного человека не должна превышать: 10 кг для подростков женского пола от 16 до 18 лет; 16 кг - для подростков мужского пола от 16 до 18 лет; 20 кг - для женщин старше 18 лет; 50 кг - для мужчин старше 18 лет. Допускать подростков к переноске тяжестей разрешается только при условии, что эти операции связаны с выполнением основной работы по специальности и занимают не более 1/3 всего их рабочего времени.

Перемещать баллоны разрешается только на тележках или специальных носилках, а бутыли с опасными жидкостями - в плетеных корзинах. Подъем этих грузов на высоту вручную запрещен. Переносить материалы на носилках разрешается в исключительных случаях по горизонтальному пути на расстояние не более 50 м , запрещается переносить материалы на носилках по лестницам и стремянкам.

Требования к эксплуатации регламентируются требованиями ДНАОП 0.00-1.03-93 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», ГОСТ 12.2.053-91 «Краны-штабелеры. Требования безопасности» и др. Общими требованиями безопасности являются: обеспечение надежности конструкции оборудования (выбор соответствующего материала и запаса прочности, защита от тепловых воздействий и коррозии), наличие предохранительных устройств (ограничители грузоподъемности, высоты подъема груза и скорости, концевые выключатели, тормоза, ловители, аварийные выключатели и др.), периодическое техническое освидетельствование оборудования и соответствующая подготовка персонала.

Подъемно-транспортное оборудование до пуска в работу регистрируются в органах Госнадзорохрантруда и допускаются к эксплуатации только после испытания и технического освидетельствования. Подъемно-транспортное оборудование проходит техническое освидетельствование: перед пуском в работу и периодически в процессе работы.

Различают частичное освидетельствование (один раз в год) и полное (один раз в три года). При частичном освидетельствовании оборудование подвергают осмотру, а при полном - осмотру, статическому и динамическому испытанию.

Для обеспечения безопасной эксплуатации подъемно-транспортного оборудования администрация предприятия назначает и обучает:

Ответственное лицо по надзору за подъемно-транспортным оборудованием;

Лиц, ответственных за безопасное производство работ по перемещению грузов;

Крановщиков, слесарей, подкрановых рабочих.

Ремонтные работы на подъемно-транспортном оборудовании производятся с оформлением наряда-допуска.

Лифты подлежат в соответствии с ДНАОП 0.00-1.02-92 «Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов», ежесменным, внутримесячным (не реже 1 раза в 15 дней), месячным и полугодовым техническим осмотрам. Ежесменные осмотры проводят лифтеры, а остальные - электромеханики совместно с лифтером. Лица, ответственные за исправное состояние и безопасность, проверяют лифты не реже 1 раза в 3 мес. Если при осмотре или во время эксплуатации выявляются неисправности предохранительных устройств, сигнализации, освещения или других устройств, лифт останавливают и устраняют повреждения.

Электропогрузчики и автопогрузчики должны осматриваться ежесменно водителем. При эксплуатации погрузчиков запрещается захватывать груз вилами с разгона путем врезания; поднимать груз при наклоне рамы с вилами от себя; поднимать и опускать груз или менять наклон рамы при движении; поднимать груз выше допустимой высоты. Для автопогрузчиков с крановой стрелой высота подъема груза не ограничивается. При работе на вилочном погрузчике необходимо, чтобы груз был прижат к вертикальной части захватной вилки, на обе лапы груз должен распределяться равномерно и выходить за пределы вилки не более 1/3 ее длины. Груз должен укладываться не выше защитного устройства, а при транспортировании крупногабаритного груза, который выходит за защитное устройство, должно быть выделено лицо для сопровождения погрузчика.

Эксплуатация внутризаводского транспорта . Для обеспечения безопасности разграничивают пути движения пешеходов и пути перемещения транспорта. Для этого на каждом предприятии должна быть составлена и доведена до всех работающих план-схема движения транспортных средств и пешеходов, обозначаются переходы. На территории предприятия устанавливаются необходимые дорожные знаки.

Скорость движения железнодорожного транспорта на территории предприятия не должна превышать 10 км/ч , а при въезде в здание - 3 км/ч . В местах пересечения железнодорожных путей с дорогами должны устанавливаться предупредительные знаки, а при интенсивном движении - шлагбаумы.

Скорость движения автомобильного транспорта на прямых участках дорог не должна превышать 12 км/ч , а в местах сужения дороги - 5 км/ч ; внутри цехов и складов по главным проходам - 5 км/ч , а в узких местах - 3 км/ч . В кузове грузового автомобиля разрешена перевозка людей в том случае, если кузов специально оборудован для перевозки людей.

Ширина проезда для электрокарного транспорта должна быть не менее 1,8 м при одностороннем движении и 3 м - при двустороннем. При движении в помещениях, на перекрестках дорог, в местах движения пешеходов и переездов через железнодорожные пути скорость движения электрокар не должна превышать 3 км/ч .

Эксплуатация внутрицехового транспорта . Движущиеся части конвейеров (барабаны, натяжные устройства, ролики и др.), к которым возможен доступ работающих, должны ограждаться . В зоне возможного нахождения людей должны ограждаться канаты, блоки и груз натяжных устройств, загрузочные и приемные устройства, нижние выступающие части конвейера и т.п. На технологической линии, состоящей из нескольких последовательно установленных и одновременно работающих конвейеров или из конвейеров в сочетании с другими машинами (питателями, дробилками и т.п.), приводы конвейеров и всех машин должны быть сблокированы так, чтобы в случае внезапной остановки какой-либо машины или конвейера предыдущие машины или конвейеры отключались, а последующие продолжали работать до полного схода с них транспортируемого груза.

Должна предусматриваться возможность отключения каждого механизма с места обслуживания. Конвейеры в головной и хвостовой части должны быть оборудованы аварийными кнопками «Стоп». Конвейеры с открытой трассой длиной более 30 м должны быть оборудованы дополнительными выключающимися устройствами, позволяющими остановить конвейер в аварийных ситуациях с любого места со стороны прохода для обслуживания.

Приводы механических тележек должны быть ограждены, а головки рельсовых путей не должны выступать над уровнем пола. Пульт управления тележкой должен располагаться в месте с хорошим обзором. В местах движения тележки через дверные проемы должен обеспечиваться проход шириной не менее 700 мм .

Рольганги не должны деформироваться под нагрузкой, конструкция их должна исключать провал груза между роликами и падение груза вбок. В конце пути рольганга устанавливается ограждающее устройство, препятствующее падению груза.

При движении электрокар в помещениях должны быть обозначены пути их проезда и скорость движения электрокар не должна превышать 3 км/ч .

На территории цеха устраивают безопасные пути движения, которые обозначают указателями и оборудуют ограждениями, переходными мостиками и другими средствами защиты.

Согласно ГОСТ 12.3.002 - 75 безопасность производства обес­печивается благодаря выбору:

Оптимальных и безопасных технологических процессов, при­емов, режима труда и порядка обслуживания производственного оборудования;

Производственных помещений, уровни опасных и вредных производственных факторов в которых не превышают установ­ленных санитарно-гигиеническими нормами величин;

Оптимальных производственных площадок для проведения процессов, выполняемых вне производственных помещений;

Исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов, не ока­зывающих вредного воздействия на работающих, а в случае необ­ходимости использования вредных компонентов - применению соответствующих средств защиты людей;

Необходимого производственного оборудования, а также за счет и благодаря:

Безопасному размещению производственного оборудования и организации рабочих мест;

Механизации и автоматизации производственного процесса;

Безопасному хранению и транспортировке исходных матери­алов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства;

Профессиональному отбору и обучению работающих;

Применению средств защиты.

Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасными и в результате их проведения в окружающую среду не должны поступать выбросы вредных веществ.

Требования безопасности к технологическим процессам. При проектировании, организации и проведении технологических процессов должно быть предусмотрено выполнение следующих требований:

Устранение непосредственного контакта работающих с ис­ходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное воз­действие на организм:

Замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, на процессы и операции, при которых эти факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью;

Комплексная механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами и операциями;

Герметизация оборудования;

Применение средств коллективной защиты работающих;

Рациональная организация труда и отдыха с целью профи­лактики гиподинамии, а также ограничения монотонности и тя­жести труда;

Своевременное получение информации о возникновении опас­ных и вредных производственных факторов при проведении тех­нологических операций;

Установка системы контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающей защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;

Своевременное удаление и обезвреживание отходов произ­водства.

Устранение непосредственного контакта работающих с вредны­ми веществами. В химической промышленности, как правило, ис­ключается непосредственный контакт людей с перерабатываемы­ми материалами, так как большинство технологических процес­сов осуществляется в герметически закрытой аппаратуре и капсул лированном оборудовании. Кроме того, технологические процес­сы проводят при дистанционном управлении и с применением средств механизации.

Для повышения безопасности предусматривается замена тех­нологических процессов и операций, связанных с возникновени­ем опасных и вредных производственных факторов на процессы и операции при которых данные факторы воздействуют с меньшей интенсивностью. Так, безопасность операций транспортировки вредных и пожароопасных веществ можно повысить путем пре­вращения твердых веществ (например, аммиачной селитры, серы, едкого натра и т. п.) в растворы, суспензии или расплавы, кото­рые можно передавать по трубопроводам. Для транспортировки сыпучих веществ целесообразно пользоваться пневмотранспортом, а, например, сухое измельчение твердых тел можно заменять мок­рым размолом.

Механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами. Это требование обеспечения безопас­ности технологических процессов играет важную роль в коренном улучшении условий труда работающих на химических предприя­тиях.

Механизация технологических процессов позволяет заменить опе­рации, выполняемые вручную, машинами и механизмами, и тем самым уменьшить опасность, связанную с их выполнением. Ме­ханизация вредных и опасных технологических процессов осво­бождает рабочих от выполнения тяжелых, утомительных и моно­тонных операций, сокращая время их контакта с вредными и опас­ными веществами. Наиболее перспективна в химической промыш­ленности механизация таких операций, как загрузка в аппараты сырья и выгрузка из них готовой продукции, удаление и транс­портировка отходов, затаривание и складирование продукта, от­бор проб и проведение замеров в аппаратах и емкостях.

Автоматизация технологических процессов является более вы­сокой ступенью обеспечения безопасных условий труда на произ­водстве и относится к одному из прогрессивных направлений. Как правило, в автоматизированном производстве уменьшается коли­чество выделяющихся в воздух производственных помещений вред­ных веществ, пожароопасных паров, газов и пыли.

Автоматизация дает возможность управлять, кроме того, таки­ми технологическими процессами, непосредственное обслужива­ние которых человеком категорически исключено вследствие их вредности, опасности или недоступности.

Дистанционное управление облегчает труд человека и, самое глав­ное, позволяет вывести из опасной производственной зоны, если эта зона не может быть изолирована. В химической промышленно­сти наиболее широко применяются пять систем дистанционного управления: механическое, пневматическое, гидравлическое, элек­трическое и комбинированное.

Герметизация оборудования. Это одно из основных условий обеспечения безопасности технологических процессов. Особое значе­ние герметизация имеет при переработке токсичных, пожаро- и взрывоопасных веществ, так как их утечка в окружающую среду может привести к профессиональным отравлениям, пожарам и взрывам.

Наиболее частыми причинами нарушения герметичности яв­ляются неплотности в соединениях деталей оборудования. Устра­нение или уменьшение зазоров (неплотностей) достигается за счет применения уплотнителей. Выбор тех или иных видов уплотните­лей определяется требуемой степенью герметизации и условиями эксплуатации оборудовании, в том числе давлением среды, тем­пературой и скоростью движения реагентов и т.д.

Технологический регламент

Технологический регламент является основным технологическим документом, определяющим технологию процесса или отдельных его стадии, режим и рецептуру изготовления продукции и полу­фабрикатов, конкретных изделий или группы однотипных изде­лий, показатели качества продукции и изделий, безопасные усло­вия работы.

Технологическим регламентом предусматривается обеспечение безопасных условий работы, нормальной эксплуатации оборудо­вания, экономичного ведения процесса и получения заданного качества продукции.

Технологический регламент разрабатывают на отдельный про­цесс или стадию процесса, оборудование и технологические уста­новки или предприятие в целом, производство отдельных видов изделий или группу изделий, однотипных по технологическому процессу, опытную, серийную или массовую продукцию.

Технологический регламент может быть разработан автором процесса - научно-исследовательской или проектной организа­циями, а также самим предприятием при наличии лицензии Фе­деральной службы по экологическому, технологическому и атом­ному надзору.

Срок действия технологического регламента составляет 5 лет. При внесении незначительных изменений и дополнений в техно­логию этот срок может быть продлен еще на 5 лет. По истечении двух пятилетних сроков технологический регламент подлежит обя­зательному пересмотру.

Технологический регламент пересматривают досрочно в ели чае введения в действие новых положений и ограничений; возникновения аварий при производстве продукции, произошедших по причине недостаточного отражения в технологическом регламенте безопасных условий эксплуатации; введения принципиальных изменений в технологию или аппаратурное оформление процесса.

Остановимся на содержании каждого из разделов технологического регламента.

1. Общая характеристика производственного объекта. Она включает в себя полное наименование производственного объекта, е назначение и год ввода в действие; наименование научно-исследовательской и проектной организаций, разработавших технологический процесс и выполнявших проект; количество технологи­ческих линий (потоков) и их назначение.

2. Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, ка­тализаторов, полуфабрикатов и изготовляемой продукции. В этом разделе должно быть указано техническое наименование продук­тов, их качество (в соответствии с нормативно-технической доку­ментацией). В показатели качества, обязательные для проверки, должны быть внесены показатели, регламентирующие содержа­ние в сырье, промежуточных продуктах и готовой продукции ком­понентов, вызывающих коррозию металлов.

Свойства сырья, реагентов, полуфабрикатов и готовой про­дукции по взрывопожароопасности и токсичности должны быть приведены в разделе «Безопасная эксплуатация производства».

3. Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта. Описание должно строго соответствовать схеме технологического процесса, являющейся графическим приложением к регламенту. Описание технологической схемы составляют по стадиям технологического процесса, начиная от этапа поступления сырья, с указанием значений основных технологических параметров процесса (температуры, давления, объемной скорости), наименования основного оборудования, задействованного в процессе и включенного в состав технологической схемы. По ходу описания технологической схемы указывают основные схемы автоматизации и блокировки.

В описании процессов должны быть приведены основные реак­ции с указанием условий их проведения, тепловых эффектов и наличия катализаторов. Указывают также параметры использован­ных вторичных энергоресурсов - пара и горячей воды, получае­мых за счет утилизации вторичных энергоресурсов, температуру выходящих газов после утилизации (из котлов-утилизаторов, воз­духоподогревателей, экономайзеров).

4. Нормы технологического режима. Для непрерывных и периодических процессов нормы приводят в виде таблицы, где указывают наименование стадий процесса и аппаратов, показатели ре­ма процесса, номер позиции оборудования и приборов в соответствии со схемой, допустимые пределы технологических пара­метров и допустимый класс точности измерительных приборов.

К регламентируемым показателям технологического режима относятся температура, давление, объемная скорость, время про­ведения операций, количество загружаемых или подаваемых ком­понентов и другие показатели, влияющие на безопасную эксплу­атацию и качество продукции. Их указывают для всех стадий с учетом возможных допусков или интервалов. Допускается ограни­чение верхних или нижних предельных значений (например, «ва­куум не менее...», «температура не более...»).

5. Контроль технологического процесса. Данные аналитического контроля (лабораторного, автоматического) по всем стадиям
технологического процесса представляют в форме таблицы, где
указывают наименование стадии процесса, на которой отбирается на анализ продукт, место отбора пробы, контролируемые показатели, методы, нормы и частоту контроля. В начале таблицы должны быть приведены нормы лабораторного контроля, а затем автоматического.

Данные контроля технологического процесса, осуществляемо­го с помощью систем сигнализации или блокировок, представля­ют также в виде таблицы, в которой указывают параметры, под­лежащие контролю, наименование оборудования, величину уста­навливаемых пределов параметров (мин, макс), вид блокировки или сигнализации.

6.Основные положения пуска и остановки производственного объекта при нормальных условиях. В данном разделе описывают основные положения пуска и остановки производственного объекта с указанием его взаимосвязи с другими технологическими и вспо­могательными объектами (в частности, обеспечивающими снаб­жение установки сырьем, электроэнергией, паром, водой, возду­хом и другими материалами и ресурсами), а также направления складирования продуктов. Для каталитических процессов должны быть описаны условия работы катализаторов.

7.Безопасная эксплуатация производства. Этот раздел техноло­гического регламента, составляемый на основании «Положения о порядке разработки и содержания раздела «Безопасная эксплуата­ция производств» технологического регламента РДИ 09-504(251)-02, разрабатывают для проектируемых, действующих, расширяемых и реконструируемых производств химической промышленности и других взрывоопасных производств и объектов.

В разделе приводят следующие технологические данные: харак­теристику видов опасности на производстве; возможные неполад­ки и аварийные ситуации и способы их предупреждения и устра­нения; защиту технологических процессов и оборудования от ава­рий, а также защиту работающих от травмирования; меры без­опасности при эксплуатации производственных объектов.

Характеристика видов опасности на производстве. В данной час­ти раздела содержатся следующие основные сведения:

а) пожароопасные и токсические свойства сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства;

б) классификация по взрывопожарной и пожарной опасности, а также санитарная характеристика производственных зданий,
помещений, зон и наружных установок;

в) основные виды опасности производства, обусловленные
особенностями технологического процесса или выполнением отдельных производственных операций, особенностями используемого оборудования и условиями его эксплуатации, нарушениями
правил безопасности работающими.

Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их предупреждения и устранения. Эти данные должны быть сведены в таб­лицу, где по установленной форме приводится информация о ха­рактере возможных неполадок и аварийных ситуаций, возникаю­щих при несоблюдении требований проведения технологического процесса, выполнения производственных операций, эксплуата­ции оборудования и коммуникаций, которые могут стать причи­ной пожара, взрыва, травмирования или отравления работающих, загрязнения окружающей среды. В таблицу включают данные о ра­боте приборов контроля, регулирования и защиты, при отказе которых необходима аварийная остановка или перевод на другой режим работы (циркуляцию, ручное управление и др.).

Защита технологических процессов и оборудования от аварий и травмирования работающих. В таблице приводятся данные о при­меняемых средствах противоаварийной защиты, куда входят бло­кировка, средства регулирования и сигнализации, устройств для экстренной (аварийной) остановки оборудования, предохрани­тельные и отсекающие клапаны, с обязательным указанием их функционального назначения и производимых ими действий.

Далее перечисляются меры, которые следует предпринять для исключения образования в технологических системах взрывоопас­ных смесей, предупреждении самопроизвольного термического распада или полимеризации реакционных масс и технологических сред, что может стать причиной аварии, а также меры, необходи­мые для подавления взрывов и неуправляемых химических реак­ций в технологическом оборудовании, а также для тушения пожа­ров и ограничения зон развития аварийных ситуаций.

Меры безопасности при эксплуатации производственных объектов. Эта часть раздела содержит комплекс документов.

Требования безопасности при пуске и остановке технологи­ческих систем и отдельных видов оборудования, выводе их в ре­зерв, нахождении в резерве и при вводе из резерва в работу.

Требования по обеспечению взрывобезопасности технологи-ких процессов (принятые границы технологических блоков, зна­ния энергетических показателей и категории взрывоопасности

блоков, границы возможных разрушений при взрывах, меры безопасности и противоаварийной защиты).

Меры безопасности при ведении технологического процесса, выполнении регламентных производственных операций.

Безопасные методы обращения с термополимерами, пиро­форными, металлоорганическими и другими твердыми и жидки­ми химическими нестабильными соединениями (перекисные со­единения, ацетилениды, нитросоединения, продукты осмоления и др.), способными к саморазложению со взрывом.

Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов произ­водства при разливах и авариях.

Способы нейтрализации возможного накопления зарядов ста­тического электричества.

Безопасный метод удаления продуктов производства из тех­нологических систем и отдельных видов оборудования.

Перечень основных видов потенциальной опасности приме­няемого оборудования и трубопроводов и меры по предупрежде­нию аварийной разгерметизации технологических систем.

Требования безопасности при складировании и хранения сы­рья, полуфабрикатов и готовой продукции, а также при перевоз­ке готовой продукции.

Перечень обязательных инструкций, необходимых для обес­печения безопасности проведения технологического процесса, вы­полнения производственных операций и обслуживания оборудо­вания.

Сведения о средствах индивидуальной защиты работающих.

8. Отходы при производстве продукции, сточные воды, выбросы
в атмосферу, методы их утилизации и переработки. Данные об отходах производства, сточных водах и выбросах в атмосферу, приводят в виде отдельных таблиц, в которые вносят наименование и характеристику всех утилизируемых и неиспользуемых отходов производства. Для используемых отходов указывают, где они утилизуются и в каком количестве, для неиспользуемых - метод уничтожения (обезвреживания) или способ и место их складирования.
Для сточных и химически загрязненных вод указывают место сброса
в канализацию (наименование стока), методы ликвидации, а также периодичность выбросов.

В разделе приводят, кроме того, нормы и требования, ограни­чивающие вредное воздействие процессов производства и выпус­каемой продукции за окружающую среду.

9. Краткая характеристика технологического оборудования, регулирующих и предохранительных клапанов. Краткую характеристику дают на все оборудование, указанное в графическом приложении технологической схемы к регламенту. Она включает себя наименование оборудования (тип и его назначение), номе позиции по схеме, количество и материал, из которого оборудование изготовлено, методы защиты от коррозии и техническую характеристику. В технической характеристике оборудования должны быть указаны основные габариты, расчетные значения дав­ления, температуры и поверхности теплообмена, количества труб - для реакторов и печей - и их тепловая мощность, тип и количество ректификационных тарелок - в колоннах, исполнение взрывозащиты - для электродвигателей насосов и компрессоров.

Краткая характеристика регулирующих клапанов включает в себя номер позиции по схеме, место установки, назначение, тип! и обоснование установленного клапана. В характеристике предохра­нительных клапанов указывают место их установки (индекс за­щищаемого аппарата), расчетное и технологическое давление в аппарате, установочное давление для контрольного и рабочего клапанов, а также направление сброса.

10. Перечень обязательных инструкций и нормативно-техничес­кой документации. В разделе приводится перечень технологичес­ких и должностных инструкций, инструкций по охране труда, необходимых для обеспечения безопасности ведения процесса, обслуживания и ремонта оборудования, а также действующие типовые инструкции, нормы, правила и т.д., обязательные к ру­ководству и выполнению работниками предприятия.

11. Технологическая схема производства продукции (графиче­ская часть). Технологическую схему для непрерывных процессов составляют по одной технологической нитке (при наличии не­скольких одинаковых потоков) с включением в нее основных тех­нологических аппаратов, материальных коммуникаций, органов управления и регулирования, точек контроля и регулирования технологических параметров.

Экспликацию оборудования представляют в виде таблицы, куда входит наименование оборудования, индекс по схеме и количе­ство оборудования.

На отдельном листе выполняется эскиз «План расположения аппаратуры и оборудования, вводов и выводов основных матери-алопроводов».

Требования безопасности , предъявляемые к производственным процессам, регламентируются ГОСТ 12.3.002 ССБТ "Процессы производственные. Общие требования безопасности ".
Согласно указанному стандарту безопасность производственных процессов должна быть обеспечена:
– использованием производственных помещений, удовлетворяющих соответствующим требованиями комфортности работающих;
– оборудованием производственных площадок (для процессов, выполняемых вне производственных помещений);
– обустройством территории производственных предприятий;
– использованием исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, комплектующих изделий (узлов, элементов) и т.п., не оказывающих опасного и вредного воздействия на работающих. При невозможности выполнения этого требования должны быть приняты меры, обеспечивающие безопасность производственного процесса и защиту обслуживающего персонала;
– применением производственного оборудования, не являющегося источником травматизма и профессиональных заболеваний;
– применением надежно действующих и регулярно проверяемых контрольно-измерительных приборов, устройств противоаварийной защиты, средств получения, переработки и передачи информации;
– применением электронно-вычислительной техники и микропроцессоров для управления производственными процессами и системами противоаварийной защиты;
– применением быстродействующей отсекающей арматуры и средств локализации опасных и вредных производственных факторов;
– рациональным размещением производственного оборудования и организацией рабочих мест;
– распределением функций между человеком и машиной (оборудованием) в целях ограничения физических и нервнопсихических (особенно при контроле) перегрузок;
– применением безопасных способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства;
– профессиональным отбором, обучением работающих, проверкой их знаний и навыков безопасности труда в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004;
– применением средств защиты работающих, соответствующих характеру проявления возможных опасных и вредных производственных факторов;
– осуществлением технических и организационных мер по предотвращению пожара и (или) взрыва и противопожарной защите по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010;
– обозначением опасных зон производства работ;
– включением требований безопасности в нормативно-техническую, проектно-конструкторскую и технологическую документацию, соблюдением этих требований, а также требований соответствующих правил безопасности и других документов по охране труда;
– использованием методов и средств контроля измеряемых параметров опасных и вредных производственных факторов;
– соблюдением установленного порядка и организованности на каждом рабочем месте, высокой производственной, технологической и трудовой дисциплины.
Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасными в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010 и НПБ 5-2000, не сопровождаться загрязнением окружающей среды (воздуха, почвы, водоемов) и распространением вредных факторов выше предельно допустимых норм.
Требования безопасности к конкретным производственным процессам разрабатывают на основе Законодательства о труде, санитарного законодательства, норм и правил и ГОСТ 12.3.002 с учетом анализа данных производственного травматизма и профессиональной заболеваемости, а также прогнозирования возможности предупреждения возникновения опасных и вредных производственных факторов во вновь разрабатываемых или модернизируемых процессах, в том числе предусматривающих использование промышленных роботов, гибких производственных систем, роторных линий и т.п.
Требования безопасности должны устанавливаться:
– в стандартах ССБТ, нормах технологического проектирования (НТП), в текстовой части технологических карт по ГОСТ 3.1120-83, правилах техники безопасности, инструкциях, памятках и других документах требований безопасности к технологическим процессам;
– в стандартах любых видов на конкретные производственные процессы или на совокупность процессов, обладающих общностью этих требований.
Все эти требования к производственным процессам (видам работ) закладываются при их проектировании и реализуются при организации и проведении технологических процессов. При этом они должны предусматривать следующее:
– устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, ком-плектующими изделиями (узлами, элементами), готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;
– замену технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;
– комплексную механизацию, автоматизацию, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
– герметизацию оборудования или создание в оборудовании повышенного или пониженного давления;
– применение средств защиты работающих;
– разработку обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию внешней и внутренней диагностики на базе ЭВМ;
– применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;
– применение безотходных технологий замкнутого цикла производств, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся иcточником вредных производственных факторов;
– использование системы оборотного водоснабжения;
– использование сигнальных цветов и знаков безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026;
– применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предотвращения монотонности, гиподинамии, чрезмерных физических и нервно-психических перегрузок;
– защиту от возможных отрицательных воздействий природного характера и погодных условий.
Требования безопасности к технологическому процессу (виду работ) включают в нормативно-техническую и техноло-гическую документацию.
Кроме того, должны быть учтены и другие требования, в частности:
– требования к производственным помещениям, которые должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил, не превышать допустимых нормативных значений по уровням опасных и вредных производственных факторов в помещениях и на рабочих местах, обеспечивать эвакуацию людей при пожарах и авариях и соответствовать требованиям безопасности при устройстве инженерных сетей;
– требования к производственным площадкам на территории производственного предприятия. Производственные (рабочие, монтажные и др.) площадки, на которых выполняются работы вне производственных помещений, и территория производственного предприятия должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил, правил и норм, утвержденных органами государственного надзора; норм технологического проектирования. Технологические и транспортные коммуникации, проходы и проезды, расположенные на территории предприятия, должны соответствовать требованиям обеспечения безопасности людей, находящихся на этой территории. Предприятия должны быть обеспечены пожарной техникой для защиты объектов и пожарными водоемами. Размещение на территории производственного предприятия технологических установок, производственных и вспомогательных зданий административно-хозяйственного назначения должны обеспечивать максимально возможное снижение тяжести последствий при авариях (взрывах, пожарах) технологических установок;
– требования к исходным материалам. Исходные материалы, заготовки, полуфабрикаты не должны оказывать вредного действия на работающих. При использовании в технологическом процессе новых исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, а также при образовании промежуточных веществ, обладающих опасными и вредными производственными факторами, работающие должны быть заранее информированы о правилах безопасного поведения, обучены работе с этими веществами и обеспечены соответствующими средствами защиты. Использование новых веществ и материалов разрешается только после утверждения в установленном порядке соответствующих гигиенических нормативов.
Требования к размещению производственного оборудования и организации рабочих мест должно обеспечивать безопасность и удобство его эксплуатации, обслуживания и ремонта с учетом:
– снижения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов до допустимых значений;
– безопасного передвижения работающих (а также посторонних лиц), быстрой их эвакуации в экстренных случаях, а также кратчайших подходов к рабочим местам, по возможности, не пересекающих транспортные пути;
– кратчайших путей движения предметов труда и производственных отходов с максимальным исключением встречных грузопотоков;
– безопасной эксплуатации транспортных средств, средств механизации и автоматизации производственных процессов;
– использования средств защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов;
– рабочих зон (рабочих мест), необходимых для свободного и безопасного выполнения трудовых операций при монтаже (демонтаже), обслуживании и ремонте оборудования с учетом размеров используемых инструментов и приспособлений, мест для установки, снятия и временного размещения исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства, а также запасных и демонтируемых узлов и деталей;
– площадей для размещения запасов обрабатываемых заготовок, исходных материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, отходов производства, нестационарных стеллажей, технологической тары и аналогичных вспомогательных зон;
– площадей для размещения стационарных площадок, лестниц, устройств для хранения и перемещения материалов, инструментальных столов, электрических шкафов, пожарного инвентаря и аналогичных зон стационарных устройств;
– площадей для размещения коммуникационных систем и вспомогательного оборудования, монтируемого на заданной высоте от уровня пола или площадки подпольных инженерных сооружений (коммуникаций) со съемными или открывающимися ограждениями и аналогичными зонами коммуникаций;
– разделения на роботизированных участках рабочих зон промышленных роботов и обслуживающего персонала.
Требования к хранению и транспортированию исходных материалов , готовой продукции и отходов производства, которые предусматривают:
при хранении – применение способов, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов;
использование безопасных устройств для хранения;
механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ.
при транспортировании – использование безопасных транспортных коммуникаций;
применение средств транспортирования, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов;
механизацию и автоматизацию транспортирования;
использование средств автоматического контроля и диагностики для предотвращения образования взрывоопасной среды.
Требования к профессиональному отбору и проверке знаний работающих, к которым предъявляются требования соответствия их физиологических, психофизиологических, психологических и, в отдельных случаях, антропометрических особенностей характеру работ. Проверка состояния здоровья работающих должна проводиться как при допуске их к работе, так и периодически. Лица, допускаемые к участию в производственном процессе, должны иметь профессиональную подготовку (в том числе по безопасности труда), соответствующую характеру работ. Организация обучения и проверки знаний работающими требований безопасности труда должна проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004.
Требования к применению средств защиты работающих , которые должны обеспечивать:
удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны;
снижение уровня вредных факторов до допустимых величин:
защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих принятой технологии и условиям работы;
защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, возникающих при нарушении технологического процесса.
Требования к обозначению опасных зон . Опасные зоны на территории предприятия, транспортных путях, переходах, в производственных зданиях и сооружениях, на рабочих площадках, рабочих местах должно быть обозначены соответствующими знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026.
Специальные требования безопасности к отдельным производственным процессам устанавливаются соответствующими стандартами подсистемы 3 ССБТ. Например, ГОСТ 12.3.042 ССБТ "Деревообрабатывающие производства. Общие требования безопасности ", ГОСТ 12.3.011 ССБТ "Лесопиление. Требования безопасности ", ГОСТ 12.3.015 ССБТ "Работы лесозаготовительные. Требования безопасности " и т.д.

Требования к технологическим процессам, оборудованию и его комплексам обуславливаются целью создания машинной технологии. Эта работа должна основываться на решении ряда принципиальных вопросов: определении оптимального варианта технологического процесса и разделения линии на участки, вычислении количества потоков и подборе машин, выборе транспортных и перегружающих устройств, пространственном размещении оборудования линии и т.д. Все эти задачи должны быть решены так, чтобы при соблюдении всех требований к качеству продукции издержки производства были наименьшими и линия имела высокие технико-экономические показатели.

Требования к технологическим процессам. Технологические процессы пищевых производств характеризуются многообразием, что вызывает большие трудности в комплексной механизации и автоматизации.

Под механизацией технологических процессов понимается применение энергии неживой природы. Благодаря механизации можно заменить труд человека там, где непосредственно изменяется состав и строение объекта переработки (соединение, разделение, формование и др.), но рабочий должен принимать непосредственное участие в управлении технологическим оборудованием, контролировать его работу, выполнять пуск, наладку и остановку оборудования.

Под автоматизацией технологических процессов понимается применение энергии неживой природы для выполнения и управления процессом без непосредственного участия людей. В автоматизированном технологическом процессе рабочий участвует в наладке и пуске оборудования только при нарушениях заданного режима эксплуатации оборудования.

Механизацию и автоматизацию технологических процессов проводят с целью замены тяжелого и монотонного физического труда, когда имеются вредные условия на предприятии и когда обеспечивается экономический эффект в результате повышения производительности труда и улучшения качества выпускаемой продукции.

Выбранный технологический процесс должен обеспечивать возможность механизации основных и вспомогательных технологических операций наиболее простыми способами, синхронизации операций на отдельных участках и удобство транспортирования полуфабрикатов.

Выбор оптимального варианта технологического процесса - сложный этап проектирования поточной линии, поэтому она должна создаваться на основе заранее отработанных технологических процессов для каждого этапа производства.

Технологический процесс для поточной линии следует рассматривать таким, чтобы в линии было наименьшее возможное число рабочих позиций и машин. Это позволит разместить линию на наименьшей площади и сократить затраты на оборудование, так как один сложный агрегат часто стоит меньше, чем несколько более простых.

В большинстве случаев для рационального решения вопросов необходимо не только оснастить линии механизмами и приборами, но и подготовить сам объект автоматизации технологических процессов к условиям механизации и автоматизации. Форму, размеры и другие показатели изделия следует внимательно исследовать с точки зрения возможности упрощения его изготовления (без ухудшения качества) и приведения этих показателей в соответствие с требованиями современной техники и возможностями автоматизации. Возникают ситуации, когда для удобства механизации принятые ранее параметры изделий изменяют.

При изготовлении продукции вручную на немеханизированных линиях различию форм, их типоразмерам и отклонениям в размерах особого значения не придавали. При создании же механизированных и автоматизированных поточных линий унификация и стандартизация изделий и полуфабрикатов, а также ограничение отклонений в размерах или других параметрах приобретают первостепенное значение. Нельзя, например, представить себе четкую работу заверточного автомата, если конфеты будут иметь значительные отклонения от номинальных размеров. Следовательно, системообразующим фактором линии является стабильность входных и выходных параметров процессов в машинах и аппаратах.

Создавая поточную линию, разработчики должны предусматривать применение наиболее интенсивных технологических режимов. Это позволит, с одной стороны, сократить размеры технологических линий, а с другой - повысить скорость обработки полуфабриката и увеличить объем продукции. Однако следует заметить, что при значительном форсировании режимов возможен и обратный результат. Например, повышение скоростей может привести к быстрому износу рабочих органов и частым простоям линии для их замены или регулирования, а также к ухудшению качества изделий, так как выбранный режим не будет соответствовать физико-химическим свойствам обрабатываемого материала, в частности его реологическим свойствам.

Таким образом, при чрезмерном увеличении скорости может снизиться надежность работы линии, возрасти простои для замены рабочих органов и ухудшиться качество изделий. Увеличивая скорость, можно, с одной стороны, уменьшить продолжительность обработки изделия, но, с другой стороны, это вызовет увеличение расходов на амортизацию, содержание и обновление рабочих органов ввиду уменьшения их износостойкости. Поэтому для каждого конкретного случая необходимо найти оптимальное значение скорости, при которой сумма расходов, отнесенная к единице готовой продукции, была бы минимальной.

Полуфабрикаты и изделия имеют ряд специфических свойств (липкость, текучесть и сыпучесть, непрочность поверхностных слоев и т.д.), которые следует учитывать при выборе транспортирующих устройств. Необходимо обеспечить удобство транспортирования, наименьшую возможность относительного движения (скольжения) изделий по рабочим поверхностям транспортирующих устройств и наименьшее число перемен положения и перевалок изделий. Как структура технологического потока, так и свойства и форма полуфабрикатов обуславливают иногда необходимость использования для транспортирования специальных приспособлений-спутников в виде форм, лотков, противней и т.д., которые обычно имеют гладкую поверхность.

Применение приспособлений-спутников значительно влияет на компоновку линии, так как появляются дополнительные конвейеры для возвращения освободившихся спутников к исходным позициям.

Требования к технологическому оборудованию. Прежде чем подбирать и проектировать оборудование поточных линий, необходимо определить не только типоразмеры предполагаемой к выпуску продукции, но и уровень специализации или универсальности линий, от которого в значительной мере будут зависеть конструкции машин. На предприятиях небольшой мощности, по-видимому, целесообразно устанавливать универсальные переналаживаемые линии. Крупные предприятия, напротив, желательно оснащать специализированными линиями, на каждой из которых можно будет выпускать изделия определенных типоразмеров. Необходимо принять во внимание, что стоимость переналаживаемой линии значительно выше, чем специализированной.

Возможны три основных способа создания поточных линий:

Из новых специализированных машин, осуществляющих заранее отработанные технологические процессы;

Из действующего, соответствующим образом модернизированного и оснащенного технологического оборудования;

Из отдельных типовых элементов.

На практике осуществляют смешанные варианты, когда линии создают, например, из действующих машин, но на некоторых операциях применяют новое специальное оборудование.

По возможности следует включать в состав линий существующие проверенные типы машин, при необходимости следует модернизировать их.

Среди действующего парка машин имеется большое число таких, которыми можно комплектовать поточные линии при условии присоединения к ним специальных питающих и транспортирующих устройств. Целесообразно максимально использовать имеющиеся автоматы и полуавтоматы, а также другие машины, увеличив степень автоматизации их и снабдив соответствующими загрузочными и разгрузочными устройствами, а также приборами контроля.

При проектировании поточных линий серьезное внимание должно быть уделено соблюдению условий безаварийной работы, удобству обслуживания и технике безопасности. Выполнение этих требований может сказаться на компоновке линии.

Требования к формированию комплексов оборудования. Для синхронизации работы машин поточной линии длительность отдельных технологических операций должна быть одинаковая или кратная, а производительность машин должна быть выровнена.

Если машины, входящие в линию, имеют примерно одинаковую производительность, то можно применять сквозную однопоточную компоновку с транспортными устройствами, передающими полуфабрикат от одной машины к другой. Если же машины по производительности существенно отличаются друг от друга, то следует применять многопоточные линии с параллельной работой однотипных малопроизводительных машин в сходящихся или расходящихся потоках. Для этого необходимо применять специальные перегружающие и распределительные устройства и осуществлять специальную компоновку оборудования. В данном случае вследствие технологических причин возникнут независимые участки поточных линий. Каждый из участков должен иметь систему управления, связанную с другими участками, а также независимые системы автоматической транспортировки изделий и их ориентации. Таким образом, линия с различной в отдельных ее участках продолжительностью рабочего цикла, по существу, представляет собой несколько последовательных поточных линий, связанных друг с другом лишь общим для этих линий автоматическим управлением.

Помимо технологических факторов на компоновку линии часто влияет конфигурация цеха или здания, в которой предполагается размещение линий. Возможные повороты потока также вызывают необходимость введения дополнительных перегружающих устройств и деления линии на отдельные участки.

Разделение линии на участки усложняет и удорожает ее, так как вызывает необходимость установки перегружающих устройств, увеличение числа приводов конвейеров, электроаппаратуры и т.д. Однако многие технологические и строительные причины делают такое деление неизбежным.

Возможны отдельные случаи, когда разделение поточных линий на участки целесообразно, хотя это и сопряжено с усложнением и не является конструктивной неизбежностью. Так, при жесткой связи между машинами простои одной из них вызовут остановку всей линии; чем больше машин входит в линию, тем больше потерь производительности будет из-за простоев. Поэтому при большом числе взаимосвязанных машин иногда целесообразно создавать линию с нежесткой связью между машинами, разделив ее на независимые участки, и предусмотреть работу этих участков или в виде единого автоматизированного потока, или независимо друг от друга. Поместив между участками бункерные устройства или накопители с запасом полуфабрикатов или изделий, можно частично компенсировать простои участков, так как при простое одного участка остальные могут работать некоторое время за счет изделий, имеющихся в бункерах. Однако эффективность такого разделения линии на участки уменьшается вследствие усложнения и удорожания ее механизмов. Поэтому деление линий на большое количество участков не всегда целесообразно.

При большом числе взаимосвязанных машин линию следует делить на участки с промежуточными накопителями так, чтобы время простоев, а следовательно, и потери производительности на этих участках были одинаковыми. Количество, частота и причины простоев могут быть различными. Они зависят от конструктивного совершенства машин и степени надежности их работы, технического состояния, уровня организации производства и целого ряда случайных причин.

Эксплуатационная производительность поточной линии определяется эксплуатационной производительностью последнего участка или последней машины, которые помимо собственных простоев могут иметь простои, вызываемые простоями предыдущих участков линии.

Здесь следует отметить, что под временем простоя последнего участка следует понимать не только продолжительность его фактической остановки, но и время работы вхолостую, когда участок не останавливается, но продукции не дает. Например, при случайной остановке тестоделителя конвейерную печь останавливать нельзя, так как в пекарной камере находятся тестовые заготовки. Таким образом, печь некоторое время будет работать вхолостую, не давая продукции. При этом время холостой работы печи будет зависеть от продолжительности простоя тесто делительной машины.

Для того чтобы определить время простоя последней машины линии с гибкой связью между машинами, необходимо провести длительные эксперименты для получения статистических данных о частоте простоев оборудования и законе их распределения.

В поточных линиях с жесткой связью между машинами продолжительность простоя линии равна продолжительности простоя любой машины.

Таким образом, технологические линии состоят из комплексов оборудования. Функциональная структура линий просматривается настолько четко, что часто комплексы А, В и С называют самостоятельными линиями, например, линия для упаковки молока, линия для получения шоколадных масс и т. д.

Компонование линии - это прежде всего корректировка технологии, модернизация оборудования, создание средств управления технологическими процессами, связующими их в один большой процесс (технологическую систему), а не простое соединение машин и аппаратов в цепочку с помощью конвейеров разных типов.

Цель и задачи занятия

Цель занятия - освоить методику составления технологической схемы

2.Выбрать схему армирования ВКМ

3.Выполнить конструкторско-технологическую проработку изделия из

4.Выбрать технологический процесс изготовления изделий из ВКМ

5.Составить технологическую схему процесса

Введение

В существующих учебниках и специальных изданиях чаше всего при­водят описания известных технологических схем, т.е. последовательность операций и аппаратов, через которые протекает сырье, превращаясь в конеч­ный продукт, дают режимы (давление, температура и т.д.), приводят данные о размерах и мощности оборудования, экономическую информацию. Однако отсутствуют данные о том, как создавался технологический процесс, какие ступени развития прошел, какие показатели стремились достичь и каких дос­тигли. Все эти вопросы входят в стратегию разработки технологического процесса. Эмпирически сложившаяся методология создания технологического процесса включает последовательное выполнение работ на различных стади­ях (этапах). Разработку начинают с поисковых исследований, лабораторных исследований, проектирования и конструирования пилотных установок, их эксплуатации и получения исходных данных для проектирования укрупнен­ного производства. В эту последовательность вписываются этапы создания опытных партий продуктов, их испытаний и методик анализа, оценки у по­требителя, экономический анализ и создание систем автоматического регу­лирования и управления. Поэтому основная задача технолога - научиться хорошо разбираться в научных и технических вопросах, совокупность кото­рых определяет содержание любого технологического процесса, научиться мыслить категориями цельного процесса с учетом требований к качеству технологических разработок. Технолог-разработчик должен хорошо разби­раться в современных тенденциях развитии технологии, что крайне важно для правильной постановки задачи при выборе направления работ, при опре­делении технических решений в ходе разработки процесса. Только при такой постановки вопроса с учетом стратегии разработка технологических процес­сов возможно разработать эффективную технологическую схему практиче­ски любого производства, в том числе и производства изделий из ВКМ.

Теоретическая часть

Технология производства любого вида продукции - это совокупность всех операций, которые проходит сырье до получения из него целевого про­дукта. Совокупность последовательных операций, протекающих в соответст­вующих машинах и аппаратах (оснащенных средствами контроля и управле­ния) при соблюдении технологических режимов, в сочетании с подробным их описанием, называют технологической схемой.

Как правило, разработку технологической схемы проводят под конст­рукцию конкретного изделия, которое должно отвечать определенным тре­бованиям. В случае незначительных изменений в конструкции известного изделия производят корректировку и уточнения отдельных этапов и опера­ций технологического процесса и технологической схемы. При создании из­делий из новых материалов и принципиально новой конструкции разработку технологической схемы процесса производства изделий из ВКМ осуществ­ляют согласно схемы (см. рис. 3).

При разработке технологической схемы необходима тесная взаимо­связь этапов с целью их корректировки и уточнения при конструировании ВКМ, изделий из него, выборе технологии и аппаратурном оформлении все­го технологического процесса. Естественно, на первой стадии возможна только принципиальная разработка технологической схемы, заключающаяся в схематичном изображении отдельных операций предполагаемого техноло­гического процесса без указания используемого оборудования, режимов и т.д.

Рис. 3. Разработка технологической схемы производства изделий из КМ

Стройная и полная технологическая схема может быть получена при последовательном решении задач каждого этапа, взаимного согласования полученных результатов, их уточнения и корректировки и оформлении ком­плекта технологической документации.

В соответствии с техническим заданием (ТЗ) проводят предваритель­ную проработку нескольких вариантов конструкции изделия.Для каждого варианта конструкции производят выбор ингредиентов КМ, совместное со­четание которых позволит создать КМ с заданным уровнем механических свойств.

Выбор ингредиентов и их возможных сочетаний производят в соот­ветствии с методическими указаниями к лабораторной работе по курсу «Строительная механика» (Метод., указания: Богатеев Г.Г. «Изучение проч­ностных характеристик элементов строительных конструкций из ВКМ в за­висимости от технологических факторов» - Казань, КГТУ, 1998 г.).

Выбор ингредиентов КМ

Основными характеристиками для выбора волокнистого материала яв­ляются относительная стоимость С=Ц-р/0в и удельные прочность-oVp и уп­ругость Е в /р (Ц -цена, р - плотность волокнистого наполнителя, -с в и -Е в - прочность при растяжении и модуль упругости соответственно).

С учетом комплекса требований ТЗ и при C=min, -ав/р = п1ах и Ев/р=тах осуществляют выбор наполнителя.

При выборе геометрической формы наполнителя учитывают их влияние на распределение нагрузки в композиции, на механизм разрушения КМ, а также учитывают размеры и конструкцию изделия, условия эксплуа­тации и др.

Для изделий малой толщины и сплошной конфигурации предпочти­тельнее использовать высокодисперсные наполнители (порошки и т.д.), т.к. они легко распределяются в связующем.

В случае использования волокнистого наполнителя (волокна, нити, жгуты) прочность наполнителя в изделии используется максимально.

Замена монолитных волокон полыми (капилярными) позволяет резко увеличить проч­ность и жесткость изделий присжатии иизгибе, однако их использование в изделиях, работающих на растяжение, не эффективно.

(при растяжении)

(при сжатии)

где - толщина слоя связующего между волокнами;

Относительное удлинение при разрыве матрицы и волокна со­ответственно;

Разрушающее напряжение при сжатии однонаправленного КМ;

G - модуль сдвига связующего.

При создании КМ с требуемыми выбор оптимального соотношения ингредиентов осуществляют по зависимостям:

,

где и V B - пределы прочности и объемная доля волокон в КМ;

Предел текучести матрицы;

И Е м - модуль упругости волокна и матрицы соответственно.

Для полной реализации механических свойств волокон в КМ необхо­димо соблюдение условия

Определение оптимальной степени наполнения производят из соот­ношений или по номограмме (см. рис. 4).

Диаметр волокна,мкм

Рис. 4. Зависимость толщины пленки связующего от диаметра волокон

при однонаправленном расположении волокон и различной

степени наполнения.

и

,

Где - минимальная толщина прослойки связующего между волок­нами;

D - диаметр волокна;

V BV - объемное содержание волокон;

Коэффициент капиллярности; d н

И - внутренний и наружный диаметры полого волокна.

Выбор схемы армирования осуществляют на основании данных о распределении силового поля и характера нагружения, направлений и значе­ний действующих сил, углов армирования и количество волокон в каждом направлении.

В общем случае при выборе схем армирования придерживаются сле­дующих принципов:

-ориентация элементарных волокон или нитей в КМ одномерна в направлении вектора приложенной нагрузки;

-объемное содержание волокон должно быть большим и стремить­ся к своему предельному значению;

-волокна в системе равнонагружены и работают одновременно;

Число перекрещивающихся слоев (для многослойных КМ) долж­но быть одинаковым;

-волокна (слои) должны быть качественно склеены между собой.

При использовании в качестве наполнителей тканых материалов в ос­новном придерживаются вышеприведенных принципов. При этом учитыва­ют (для конкретных условий эксплуатации КМ) и вид прилагаемой нагрузки (растяжение, сжатие, изгиб, кручение).

Таким образом, выбирая форму, размеры и материал наполнителя, можно получить достаточно точные данные о том, из какого материала дол­жен быть второй компонент КМ.

Выбор матрицы (связующего). Полимерная матрица является важ­нейшим компонентом КМ, определяющим его технологические и эксплуата­ционные свойства. В качестве матрицы в КМ используют отверждаемые эпоксидные, полиэфирные и др. термореактивные смолы, а также полимер­ные термопластичные материалы. Матрица (связующая композиция) должна обладать определенным комплексом свойств, среди которых можно выде­лить:

Наличие реакционно-способных функциональных групп (-С-С-,
-СООН,-SН и др.) О

Достаточная для переработки вязкость;

Хорошая смачивающая способность по отношению к материалу на­полнителя и хорошая адгезия;

Адгезия матрица - наполнитель должна быть больше когезионной прочности связующего;

Обладать высокой скоростью отверждения;

Не выделять при отверждении низкомолекулярных побочных про­дуктов;

Должна обеспечивать идеально-упругое поведение материала КМ и др.

Для улучшения физических, механических, технологических и специ­альных характеристик КМ в состав связующего вводят наполнители, добав­ки, пластификаторы. Пластификаторы, в свою очередь, должны обладать следующими основными свойствами:

Способностью совмещаться с полимерами;

Малой летучестью;

Способностью проявлять пластифицирующее действие при повы­шенной температуре;

Химической стойкостью, которая должна быть не ниже, чем у пла­стифицируемого полимера;

Не должны экстрагироваться из полимера.

Такая последовательность выбора ингредиентов КМ позволяет проек­тировать и создавать композиционные материалы с заданными свойствами, выбирать прогрессивные технологические процессы переработки КМ в из­делия.

Матричными материалами могут быть металлы и их сплавы, орга­нические и неорганические полимеры, керамика и другие вещества. Одним из основных требований, предъявляемых матричным материалам, является условие непрерывности по всему объему КМ.

Другой компонент - наполнитель является прерывным, разделенным в композиции и считается усиливающим или армирующим.

Такими компонентами чаще всего являются тонкодисперсные порош­кообразные частицы или волокнистые материалы различной природы.

КМ характеризуется следующими признаками:

Состав и форма компонентов КМ определены заранее;

Компоненты, присутствуют в количествах, обеспечивающих задан­ные свойства материала;

Материал является однородным в макромасштабе и неоднородными в микромасштабе (компоненты различаются по свойствам, между ними су­ществует явная граница раздела).

При использовании в КМ высокодисперсных наполнителей, которые хаотически располагаются в материале, механические свойства таких мате­риалов одинаковы во всех направлениях. Такие материалы называют изо­тропными.

Ориентирование наполнителя (обычно волокнистого) обуславливает анизотропию свойств (т.е. различие механических свойств материала в раз­ных направлениях).

При однонаправленной ориентации волокон КМ можно считать трансверсально-изотропными; они имеют плоскость изотропии yz, пер­пендикулярную направлению армирования вдоль оси х (рис. 5).

Рисунок5-Модель однонаправленного(трансверсально-изотропного)композиционного пластика с основными схемами распределения напряжений

Другой разновидностью ориентированных КМ являются ортотропные материалы, армируемые волокнами или тканями с продольно-поперечной укладкой (рис. 6). В этих КМ образуются три взаимно ортогональные плос­кости симметрии механических свойств (ху, xz, zy).

В общем случае композиционные материалы представляют собой гете­рогенные системы, состоящие из двух или более фаз, между которыми есть четкая граница раздела. Каждый компонент в КМ сохраняет свои индивиду­альные свойства и имеет свое конкретное назначение. Как правило, матрица воспринимает нагрузку и передает ее наполнителю.

Варьируя типом наполнителя и матричного материала, их взаимодей­ствием и схемой расположения в КМ, можно получать изделия с заданным сочетанием механических свойств (рис. 7).

Рис. 7. Новый комплекс свойств КМ

На заключительной стадии из нескольких отбирают один из вариантов изделия с соответствующими ингредиентами КМ и производят отработку конструкции изделия на технологичность, т.е. производят конструкторско-технологическую проработку. Такую проработку производят в соответст­вии с ГОСТ (14.201-73), который устанавливает основные задачи, последова­тельность их решения, систему технологичности изделия и стадии их опре­деления.

Конструирование изделия - это комплексное решение системы взаимосвязанных и взаимообусловленных задач, связанных с обеспечением:

Конструктивно-геометрической определенности (задачи синтеза
конфигурации изделия);

Механической организации (разработка несущей конструкции изде­лия);

Технологичности изделия;

Вибростойкости и ударопрочности;

Химической стойкости к агрессивным средам и т.д.

Технико-экономической эффективности и конкурентоспособности.

Изделие из ВКМ может быть представлено как система деталей опре­деленного функционального назначения. Некоторые детали системы могут быть выполнены из металлов, другие - из неметаллических материалов (ке­рамика, полимеры и др.), а основные детали - из ВКМ.

Затем производят рационализацию и оптимизацию конструкции из­делия, т.е. производят ее совершенствование.

Для окончательного варианта конструкции производят технико-экономическую оценку.

Выбор технологического процесса получения ВКМ и переработки его в изделие осуществляют с учетом природы и структуры выбранных ин­гредиентов КМ, видом используемого полуфабриката (препрега), конструк­ции изделия, метода формования и обработки, назначением изделия и усло­виями его эксплуатации.

При разработке и выборе технологического процесса необходимо со­блюдение общих требований, а именно:

1. Равномерно распределять волокна (жгуты) в матрице, с заданным шагом, геометрией ячейки и характером армирования.

2.Обеспечивать прочную адгезионную связь между наполнителем и матрицей, а также между матричными слоями.

3.Полностью уплотнять КМ (если к изделию не предъявляют специ­альных требований).

4.Сохранять целостность волокон и их исходной прочности.

5.Обеспечивать возможность последующей сварки, пайки, склеивания и клепки.

С этой целью производят выбор последовательности выполнения тех­нологических операций в соответствующих аппаратах (установках) и составляют принципиальную схему технологического процесса производства КМ и переработки его в изделия.

Выбранная технологическая схема должна удовлетворять комплексу требований, а именно, быть:

Передовой;

Экономичной;

Обеспечивать выпуск высококачественной продукции, конкуренто­способной на рынке и т.д.

Основой технологической схемы производства является разрабаты­ваемый технологический процесс. Глубина и достаточная полнота разра­ботки выбранного процесса позволяет определить типы и количество обору­дования, потребное количество основных и вспомогательных материалов, топлива, всех видов энергии, рабочей силы, необходимые площади, типы и размеры зданий, сооружений и т.д.

Технологическая подготовка включает:

1.Разработку технологических процессов (операций) и определение их последовательности.

2.Выбор и расчеты оборудования и установления режимов их работы.

3.Определение потребной технологической оснастки, проектирование и изготовление специального инструментария.

4.Систему организации рабочих мест и транспортирования сырья, ма­териалов или обрабатываемой продукции.

5.Разработку прогрессивных норм затрат рабочего времени, сырья, материалов, энергии и т.д.

6.Проектирование организации технического контроля.

Принципы выбора форм технологических документов

Всякое материальное производство - это процесс создания матери­альных благ, представляет собой естественное условие человеческой жизни и является материальной основой других видов деятельности.

Промышленное производство складывается из циклов. Производст­венный цикл - период времени от запуска исходного сырья, материалов, полуфабрикатов в производство по установленному на данном предприятии технологическому процессу до полного изготовления и сдачи продукции на склад, потребителю. Производственный цикл определяется для деталей, со­ставных частей и изделия в целом и характеризуется длительностью цикла и структурой цикла, т.е. имеется в виду соотношение между длительностя­ми операций и временем перерывов в цикле.

Промышленное изделие - изделие, изготовленное промышленным способом на основе серийной технологии, обладает относительно устойчи­вой формой и свойствами законченного продукта (т.е. не является сырьем, заготовкой, элементом конструкции).

Для промышленного производства изделий разрабатывают комплекты технологической документации в соответствии с выбранным технологиче­ским процессом.

Выбор технологической документации применительно к условиям конкретного производства обусловлен следующим:

Типом и видом производств;

Стадией разработки документации;

Выбором технологического процесса для изготовления изделия и его составных частей (в том числе и ремонта);

Наличием отдельных видов специфического оборудования.

В свою очередь выбор состава форм технологических документов за­висит от объема выпуска продукции и ее номенклатуры. Для предпри­ятий с небольшим объемом производства разработку технологического про­цесса выполняют на формах маршрутных карт, а также в виде технологи­ческих инструкций.

Маршрутные карты используют на рабочих местах вместе с конст­рукторской документацией.

Предприятия, отличающиеся большим объемом выпуска изделий, ис­пользуют, как правило, операционную технологию - подробное описание выполняемых действий каждого исполнителя на рабочем месте.

Документы общего назначения

Технологическая инструкция предназначена для описания техноло­гических процессов, повторяющихся при изготовлении или ремонте изделий, правил эксплуатации средств технологического оснащения.

К таким документам относят, прежде всего, титульный лист и карту эскизов.

К документам специального назначения относят: маршрутную кар­ту, карту технологического процесса, операционную карту, карту типовой операции и т.д.

Маршрутная карта - предназначена для маршрутного или маршрутно-операционного описания технологического процесса или указания
полного состава технологических операций при операционном описании изготовления или ремонта изделия (его составных частей), включая контроль и
перемещение по всем операциям различных технологических методов в тех­
нологической последовательности с указанием данных об оборудовании,
технологической оснастке, материальных затратах, нормативных и трудовых
затратах.

Технологическая оснастка - совокупность приспособлений для ус­тановки и закрепления заготовок и инструментов, выполнения сборочных операций, а также для транспортирования заготовок, деталей или изделий.

Карта технологического процесса - предназначена для операцион­ного описания технологического процесса изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта, с указанием переходов, технологических режимов и данных о средствах технологического оснаще­ния, материальных и трудовых затратах.

Операционная карта - предназначена для описания технологиче­ской операции с указанием последовательного выполнения переходов, дан­ных о средствах технологического оснащения, режимах и трудовых затратах (применяют при разработке единичных технологических процессов).

Карта технологической информации - предназначена для указания дополнительной информации, необходимой при выполнении отдельных операций (технологических процессов) и связанной с применением уникаль­ных средств технологического оснащения, прогрессивных методов изготов­ления или ремонта изделия.

Маршрутное описание техпроцесса - сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционное описание техпроцесса - сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последователь­ности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемого на одном рабочем месте.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического ос­нащения при постоянных технологических режимах и установке.

Технологическое проектирование начинают с разработки маршрут­ной технологии, т.е. с установления последовательности выполнения основ­ных операций и использования групп оборудования. По маршрутной техно­логии за каждым участком закрепляют обрабатываемые в нем виды продук­ции и составляют спецификации потребных для их изготовления (обработки) оборудования и материалов.

Вслед за маршрутной (в разделе технико-технологические расчеты) разрабатывают более детальную пооперационную технологию. Важнейшим требованием к технологическому процессу является ее единство, т.е., начиная от подготовки сырья и материалов и заканчивая вы­пуском продукции все процессы производства должны быть связаны в еди­ную технологию. Соблюдение этого требования является основой высоко­производительной работы проектируемого промышленного предприятия.

Практическая часть

Выбор и составление принципиальной и технологической схемы осу­ществляют в соответствии с требованиями ТЗ к изделию, а также с учетом результатов выбора ингредиентов КМ и возможных и рациональных техно­логий его создания и переработки.

ИЗ всего имеющегося парка оборудования, используемого для получе­ния ингредиентов ВКМ, их подготовки к процессу создания ВКМ и получе­ния из него полуфабрикатов, производят выбор наиболее экономичных и производительных установок (стандартного оборудования), потенциально пригодных для осуществления технологического процесса.

За основу технологического процесса выбирают схему процесса, про­веренного производственной или опытной практикой. Для наглядности и об­легчения работы целесообразно составить черновую маршрутную техноло­гию в виде схемы с указанием на каждой операции применяемого оборудо­вания по существующему техпроцессу, заданной суточной производительно­сти и предлагаемые изменения в технологическом процессе.

Технологическую схему производства составляют, начиная с фазы по­лучения ингредиентов КМ или их подготовки, и заканчивают операцией укупорки изделия и поставкой потребителю. На последующих этапах в ре­зультате технологических и технических расчетов технологическая схема может быть уточнена и несколько видоизменена.

Описание технологической схемы должно быть кратким и четким. В нем должны быть указаны последовательность производственных операций, схемы переходов обрабатываемых материалов с операции на операцию, и указаны отличительные особенности предлагаемой технологической схемы производства. В описании необходимо также указать - что дает такое (та­кие) нововведение с точки зрения улучшения технологического процесса, повышения производительности и улучшения качества изделий, уменьшения экономических затрат, улучшение санитарно-гигиенических условий произ­водства, экологичности и т.д.

При проектировании новых производств разработчик должен само­стоятельно разработать всю технологическую схему производства, опираясь на знания, полученные за время обучения в университете и при прохождении производственной практики на предприятиях отрасли.

При разработке технологических схем производства необходимо пре­дусмотреть все основные мероприятия по реконструкции действующих ус­тановок и операций:

1. Обеспечение технического прогресса внедрением прогрессивных технологических процессов.

2. Интенсификация технологических процессов и всего производства за счет использования новых высокопроизводительных видов оборудования, модернизации существующего оборудования, а также за счет применения более мощных агрегатов и узлов технологических установок.

2.Повышение качества продукции.

3.Внедрение комплексной механизации трудоемких работ на всех ос­новных и вспомогательных операциях, а также комплексной автоматизации всех производственных процессов.

4.Обеспечение безопасных условий труда и т.д.

Если изменений, вносимых в технологическую схему известного про­изводства, много, то необходимо свести их после детального обоснования в таблицу по примерно следующей схеме (форме):

Таблица 1-Перечень изменений, вносимых в технологическую схему производства

С учетом изложенные положений и требований составляют принципи­альную технологическую схему (каркас), на которую на последующих заня­тиях на основании выполненных исследований, выбора и расчетов оборудо­вания, материального баланса и др. будут нанесены конкретные данные по каждой операции, тип и количество оборудования, нормы расхода, загрузки и потери сырья и материалов, контролируемые параметры технологического процесса и их техническое оснащение средствами автоматизации, регулиро­вания и управления и т.д.

После уточнения и согласования с преподавателем разработанная принципиальная технологическая схема должна быть защищена авторами на практическом занятии.

При оформлении текстового материала необходимо соблюдение соот­ветствующих ГОСТ.

Контрольные вопросы

1. Цель и задачи занятия.

2.Технология производства, технологическая схема производства из­делий.

3.Основные задачи технолога.

4.Принципиальная схема разработки технологической схемы произ­водства изделия из ВКМ.

5.Конструирование изделия и отработка его на технологичность.

6.Основные требования, предъявляемые к технологическому процессу на стадии его разработки.

7.Технологическая подготовка производства.

8.Маршрутная, пооперационная технология.

9.Основные принципы создания передовых технологий.