Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование: Справочник/ Под ред. С.В.Белова.- М.: Машиностроение, 1989,

Ю.В.Чижиков

 

Методические указания

по выполнению курсовой работы

«Промышленная экология и безопасность»

М осква 2005

 

Данные методические указания издаются в соответствии с учебным планом. Рассмотрены и одобрены кафедрой Э-9 «Экология и промышленная безопасность» 7.10.05, кафедрой МТ-11 «Электронные технологии в машиностроении» 7.10.05, Методической комиссией факультета «Э» 31.10.05.

 

 

Рецензент к.т.н. доц. Смирнов С.Г.

 

 

Курсовая работа является самостоятельной работой студента, цель которой - подготовить базу для выполнения раздела «Экология и безопасность жизнедеятельности» будущего дипломного проекта путем разработки инженерных средств по обеспечению безопасной и безвредной работы персонала, обслуживающего технологические установки, а также населения, проживающего в зоне возможного негативного экологического воздействия данного производства.

Исходными материалами для выполнения курсовой работы являются материалы ранее выполненных курсовых проектов, материалы учебных практик, техническая документация по теме, имеющаяся на кафедре. Существенными материалами для работы являются стандарты и другие нормативные документы по безопасности труда, охране окружающей среды, правилам устройства электрооборудования и др.

Курсовая работа основывается на принципе потенциальной экологической опасности и опасности для персонала любой хозяйственной деятельности, т.е. любой технологический процесс, любое оборудование, любое помещение считаются вредными и опасными, пока не доказано обратное. Эти доказательства и являются основной целью курсовой работы. Такими доказательствами должны быть ссылки на конкретные нормативные документы и нормативы, которым соответствует разрабатываемое студентом оборудование, а также помещения, в которых осуществляются разработанные технологические процессы.

Безопасность оборудования обеспечивается:

- выбором принципов действия, конструктивных решений, источников энергии, особенностью характеристик энергоносителей и параметров рабочего процесса, системой управления и надежностью ее элементов;

- минимизацией потребляемой и накапливаемой энергии при функционировании оборудования;

- выбором комплектующих изделий и материалов для изготовления конструкции, а также применяемых при эксплуатации;

- выбором технологических процессов изготовления;

- применением встроенных в конструкцию средств защиты работающего персонала, а также средств информации, предупреждающих о возникновении опасных (в том числе пожаровзрывоопасных) ситуаций;

- применением средств автоматизации, механизации, дистанционного управления и контроля;

- возможностью использования средств защиты, не входящих в конструкцию;

- выполнением эргономических требований;

- ограничением физических и нервно-психических нагрузок на работающих;

- разработкой регламентов по эксплуатации, в том числе ремонтам и периодическим испытаниям разрабатываемого оборудования.

В первой части курсовой работы анализируются все опасные и вредные факторы, связанные с эксплуатацией разрабатываемого оборудования. К таким факторам относятся:

- загрязнение атмосферы вредными выбросами (твердые частицы, пары и газы);

- загрязнение используемой в технологическом процессе воды (абразивы, растворимые вещества);

- загрязнение почвы твердыми и жидкими отходами производства;

- энергетические загрязнения (шум, вибрация);

- электромагнитные, ионизирующие, тепловые излучения;

- пожарная и взрывная опасность;

- опасность поражения электрическим током;

- недостаточное освещение;

- тепловое загрязнение рабочего помещения.

Анализ опасных и вредных факторов состоит из представления информации об этих факторах, относящихся к конкретному технологическому процессу, проработанному в ранее выполненных курсовых проектах «Электронные технологии», «Основы проектирования», сравнением с нормативными требованиями и определения необходимости разработки средств защиты работающего персонала и окружающей среды в случае превышения уровней вредностей и опасностей по сравнению с нормативами.

Данные об опасных и вредных факторах, связанных с производством и эксплуатацией разрабатываемого оборудования, определяются по паспортным данным используемых стандартных элементов, по результатам измерений и по паспортным данным аналогов. Необходимо отметить, что аналоги, разработанные квалифицированными специалистами, изготовлены и эксплуатируются с учетом всех требований экологической безопасности и безопасности труда.

Однако студент в своем курсовом проекте разрабатывает новую установку, технологический процесс, отличающиеся от аналога производительностью, энергоэффективностью, составом оборудования и комплектующих изделий, поэтому отсылка к параметрам и характеристикам аналога является недостаточной.

Нормативные акты, необходимые для анализа, студент может найти на сайте кафедры Э-9 «Экология и промышленная безопасность» www.mhts.ru.

Для правильного использования нормативов необходима определенная инженерная культура. В каждом нормативном акте содержатся десятки и сотни норм. Выбирая конкретную норму, студент должен провести обоснование, отчетливо представлять условия ее применения и доказать, как он сможет обеспечить выполнение выбранной нормы.

Пример аналитического раздела курсовой работы приведен в Приложении 1. Необходимо учитывать, что многообразие тем курсовых проектов предопределяет и многообразие вариантов аналитического раздела курсовой работы.

В результате анализа студент определяет, от каких наиболее опасных и вредных факторов следует разработать технические средства защиты. После этого по согласованию с руководителем курсовой работы студент приступает к разработке второй части курсовой работы: расчету и проектированию технических средств защиты от наиболее опасных и вредных факторов. Разработанные защитные средства должны обеспечить соблюдение нормативных требований по безопасной и безвредной эксплуатации оборудования для работающего и окружающей среды.

Материалы для разработки второй части курсовой работы можно найти в справочных изданиях:

Вопросы эргономики и их решение для создания комфортных условий труда программистов, расчетчиков, конструкторов.

1.Характеристики влияния условий и ритма труда, освещенности, неблагоприятных факторов (шум, запыленность помещения, высокая или низкая температура и т.д.) на утомляемость и снижение производительности труда.

2.Характеристики условий труда.

3.Эргономические требования к рабочему месту.

4.Психологические требования к рабочему месту.

5.Расчет освещенности рабочего места.

6.Схема рабочего места с указанием рабочей плоскости, сидения, источников света и т.д.

 

Приложение 1.

Пример изложения аналитической части курсовой работы, в качестве которого выбран из методических соображений токарно-винторезный станок, имеющий значительно большую производительность, точность и чистоту обработки, чем аналог.

Параметры станка, имеющие отношение к безопасности жизнедеятельности:

- мощность электропривода – 12 кВт;

- уровень звуковой мощности - 91 дБ;

- охлаждающая жидкость – СОЖ;

- смазочные материалы - жидкие;

- масса станка – 1200 кг.

Эти сведения взяты из паспорта на станок-аналог.

Работы, проводимые на станке, относятся к работам высокой точности, минимальный размер различения – риски - 0,1 мм.

Токарь в рабочем процессе подвергается воздействию различных опасных и вредных факторов: физических (движущиеся части станка, отлетающая стружка, повышенные загазованность и запыленность воздуха, повышенная или пониженная температура и влажность воздуха, шум, вибрация, напряжение электрического тока, недостаточное освещение), химических, психофизиологических.

Анализ этих факторов проводят путем сравнения параметров без применения защитных средств, сравнения с нормой и выводом о том, следует или нет применить защитное оборудование.

Анализ начинают с ознакомления с ГОСТ 12.2.009-80 Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности. Станок – аналог разработан с учетом нормативов этого стандарта, внесенные студентом изменения, касаются, в основном, системы управления, поэтому в курсовой работе важно указание на основные требования безопасности, которые студент учел при проектировании станка.

Также обязательным является ознакомление с материалами ГОСТ 12.2.033-78. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования. По нормам этого стандарта необходимо определить категорию тяжести труда.

Исходя из сравнения конструкции и производственного процесса аналога и разработанного станка можно сделать вывод о соблюдении (или о несоблюдении) требований нормативов безопасности, изложенных в перечисленных стандартах.

Параметры микроклимата определяют по ГОСТ 12.1.005-88, а также СанПиН 2.2.4.548-96 в зависимости от периода года и интенсивности труда. Работы на токарном станке относятся к физическим работам средней тяжести 2б, поскольку связаны с переноской небольших тяжестей. Оптимальные параметры микроклимата в холодный период года – температура 17-19⁰С, относительная влажность 40-60%, подвижность воздуха – не более 0,2м/с; в теплый период года – 20-22⁰С, 40-60%, 0,4м/с. Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата необходимо провести реконструкцию цеха с установкой системы центрального кондиционирования, что не окупится повышением производительности станка. Это дорого, да и для средних широт не является критическим для здоровья рабочих и производительности их труда.

Поэтому выбираем не оптимальные, а допустимые нормы для постоянного рабочего места: в холодный период года температура 15-21⁰С, относительная влажность – менее 75%, подвижность воздуха – не более 0,4м/с; в теплый период года температура 16-27⁰С, относительная влажность – менее 75%, подвижность воздуха 0,2-0,6 м/с.

Эти параметры могут быть обеспечены системами отопления и вентиляции цеха, поэтому необходимо спроектировать систему приточно-вытяжной общеобменной вентиляции. Систему рассчитывают исходя из выделений в атмосферу цеха вредных веществ, влаги и явной теплоты. Поскольку в курсовом проекте отсутствуют данные по выделениям всего цеха, студент может воспользоваться рекомендациями по кратности воздухообмена.

Поскольку работы на станке относятся к работам высокой точности, необходимо обеспечить такой уровень освещенности, который позволяет их выполнять без значительного напряжения глазных мышц. Требования к освещенности и системам производственного освещения можно найти в СНиП 23- 05 95 Производственное освещение.

Пожарную безопасность в цехе оценивают по ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность.Общие требования. Согласно рекомендациям этого стандарта категория цеха по взрывопожарной безопасности Д, поскольку в нем отсутствуют легковоспламеняющиеся жидкости, горючие газы и баллоны со сжатыми газами. Разработка противопожарных мероприятий не требуется.

Станок имеет мощный электропривод, напряжение 380В, сила тока до 40А. После изучения стандартов ГОСТ 12.1.019-79 Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты и ГОСТ 12.1.30-81 Электробезопасность.Защитное заземление и зануление сделан вывод о необходимости разработки системы защитного зануления, поскольку короткое замыкание на корпус станка обязательно приведет к травме работающего при прикосновении к нетоковедущим частям станка.

Анализ акустического воздействия станка проводят на соответствие требованиям ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности и СНиП23-03-03 Защита от шума. Уровень шума 91 дБ, указанный в паспорте на станок-аналог, превышает нормативное значение, которое для производственных цехов составляет 85 дБ. Необходимо выбрать путь защиты станочника от сверхнормативного шума: либо снизить шум в его источнике, либо на пути распространения.

 

 

Приложение 2

Ю.В.Чижиков

 

Методические указания

по выполнению курсовой работы

«Промышленная экология и безопасность»

М осква 2005

 

Данные методические указания издаются в соответствии с учебным планом. Рассмотрены и одобрены кафедрой Э-9 «Экология и промышленная безопасность» 7.10.05, кафедрой МТ-11 «Электронные технологии в машиностроении» 7.10.05, Методической комиссией факультета «Э» 31.10.05.

 

 

Рецензент к.т.н. доц. Смирнов С.Г.

 

 

Курсовая работа является самостоятельной работой студента, цель которой - подготовить базу для выполнения раздела «Экология и безопасность жизнедеятельности» будущего дипломного проекта путем разработки инженерных средств по обеспечению безопасной и безвредной работы персонала, обслуживающего технологические установки, а также населения, проживающего в зоне возможного негативного экологического воздействия данного производства.

Исходными материалами для выполнения курсовой работы являются материалы ранее выполненных курсовых проектов, материалы учебных практик, техническая документация по теме, имеющаяся на кафедре. Существенными материалами для работы являются стандарты и другие нормативные документы по безопасности труда, охране окружающей среды, правилам устройства электрооборудования и др.

Курсовая работа основывается на принципе потенциальной экологической опасности и опасности для персонала любой хозяйственной деятельности, т.е. любой технологический процесс, любое оборудование, любое помещение считаются вредными и опасными, пока не доказано обратное. Эти доказательства и являются основной целью курсовой работы. Такими доказательствами должны быть ссылки на конкретные нормативные документы и нормативы, которым соответствует разрабатываемое студентом оборудование, а также помещения, в которых осуществляются разработанные технологические процессы.

Безопасность оборудования обеспечивается:

- выбором принципов действия, конструктивных решений, источников энергии, особенностью характеристик энергоносителей и параметров рабочего процесса, системой управления и надежностью ее элементов;

- минимизацией потребляемой и накапливаемой энергии при функционировании оборудования;

- выбором комплектующих изделий и материалов для изготовления конструкции, а также применяемых при эксплуатации;

- выбором технологических процессов изготовления;

- применением встроенных в конструкцию средств защиты работающего персонала, а также средств информации, предупреждающих о возникновении опасных (в том числе пожаровзрывоопасных) ситуаций;

- применением средств автоматизации, механизации, дистанционного управления и контроля;

- возможностью использования средств защиты, не входящих в конструкцию;

- выполнением эргономических требований;

- ограничением физических и нервно-психических нагрузок на работающих;

- разработкой регламентов по эксплуатации, в том числе ремонтам и периодическим испытаниям разрабатываемого оборудования.

В первой части курсовой работы анализируются все опасные и вредные факторы, связанные с эксплуатацией разрабатываемого оборудования. К таким факторам относятся:

- загрязнение атмосферы вредными выбросами (твердые частицы, пары и газы);

- загрязнение используемой в технологическом процессе воды (абразивы, растворимые вещества);

- загрязнение почвы твердыми и жидкими отходами производства;

- энергетические загрязнения (шум, вибрация);

- электромагнитные, ионизирующие, тепловые излучения;

- пожарная и взрывная опасность;

- опасность поражения электрическим током;

- недостаточное освещение;

- тепловое загрязнение рабочего помещения.

Анализ опасных и вредных факторов состоит из представления информации об этих факторах, относящихся к конкретному технологическому процессу, проработанному в ранее выполненных курсовых проектах «Электронные технологии», «Основы проектирования», сравнением с нормативными требованиями и определения необходимости разработки средств защиты работающего персонала и окружающей среды в случае превышения уровней вредностей и опасностей по сравнению с нормативами.

Данные об опасных и вредных факторах, связанных с производством и эксплуатацией разрабатываемого оборудования, определяются по паспортным данным используемых стандартных элементов, по результатам измерений и по паспортным данным аналогов. Необходимо отметить, что аналоги, разработанные квалифицированными специалистами, изготовлены и эксплуатируются с учетом всех требований экологической безопасности и безопасности труда.

Однако студент в своем курсовом проекте разрабатывает новую установку, технологический процесс, отличающиеся от аналога производительностью, энергоэффективностью, составом оборудования и комплектующих изделий, поэтому отсылка к параметрам и характеристикам аналога является недостаточной.

Нормативные акты, необходимые для анализа, студент может найти на сайте кафедры Э-9 «Экология и промышленная безопасность» www.mhts.ru.

Для правильного использования нормативов необходима определенная инженерная культура. В каждом нормативном акте содержатся десятки и сотни норм. Выбирая конкретную норму, студент должен провести обоснование, отчетливо представлять условия ее применения и доказать, как он сможет обеспечить выполнение выбранной нормы.

Пример аналитического раздела курсовой работы приведен в Приложении 1. Необходимо учитывать, что многообразие тем курсовых проектов предопределяет и многообразие вариантов аналитического раздела курсовой работы.

В результате анализа студент определяет, от каких наиболее опасных и вредных факторов следует разработать технические средства защиты. После этого по согласованию с руководителем курсовой работы студент приступает к разработке второй части курсовой работы: расчету и проектированию технических средств защиты от наиболее опасных и вредных факторов. Разработанные защитные средства должны обеспечить соблюдение нормативных требований по безопасной и безвредной эксплуатации оборудования для работающего и окружающей среды.

Материалы для разработки второй части курсовой работы можно найти в справочных изданиях:

Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование: Справочник/ Под ред. С.В.Белова.- М.: Машиностроение, 1989,