Вимоги безпеки до технологічних процесів

Виробничий процес взагалі – це складна соціально-технічна система. Небезпечність обладнання та технологічних процесів виявляється на стадії експлуатації, а закладається здебільшого при їх проектуванні. Тому виконання вимог безпеки при розробці та здійсненні виробничих процесів має надзвичайно важливе значення.

Загальні вимоги безпеки до виробничих процесів викладено в ГОСТ 12.3.002-75 «ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности».

Безпека виробничих процесів забезпечується цілим комплексом проектних та організаційних рішень щодо відповідного вибору:

- технологічних процесів, робочих операцій та порядку обслуговування обладнання;

- виробничих приміщень або зовнішніх майданчиків;

- виробничого обладнання та умов його розташування;

- способів зберігання та транспортування вихідних матеріалів, заготовок, напівфабрикатів, готової продукції та відходів виробництва;

- засобів захисту працюючих;

- вірного розподілу функцій між людиною та обладнанням з метою зменшення важкості праці;

- організації професійного добору та навчання працюючих.

Виробничі процеси мають бути пожеже - та вибухонебезпечними та не забруднювати навколишнє середовище викидами шкідливих речовин.

Технологічні процеси у промисловості надзвичайно різноманітні, однак існують загальні вимоги, що сприяють безпеці виробничих процесів.

Загальні вимоги до технологічних процесів:

- усунення безпосереднього контакту працюючих із шкідливими вихідними матеріалами, заготовками, напівфабрикатами, готовою продукцією та відходами виробництва;

- заміна технологічних процесів та операцій, що пов’язані з дією шкідливих та небезпечних виробничих факторів, на процеси та операції, де дія цих факторів усунута або зведена до мінімуму;

- застосування комплексної механізації, автоматизації та дистанційного управління у випадках, коли не можна усунути дію шкідливих та небезпечних виробничих факторів;

- забезпечення належної герметизації виробничого обладнання;

- використання засобів колективного захисту працюючих;

- перехід від складних багатостадійних процесів до мало або одностадійних;

- перехід від періодичних процесів до безперервних;

- застосування систем контролю та управління технологічним процесом, що забезпечує захист працюючих та аварійне вимкнення виробничого обладнання;

- оснащення технологічних процесів приладами інформації про виникнення небезпечних та шкідливих факторів на окремих технологічних операціях;

- своєчасне видалення та знешкодження відходів виробництва, що є джерелами шкідливих та небезпечних виробничих факторів;

- застосування раціональних режимів праці і відпочинку з метою попередження виникнення психофізіологічних небезпечних та шкідливих факторів (монотонності, гіподинамії тощо).

Прикладами усунення контактів працюючих із шкідливими речовинами можуть бути практично всі технологічні процеси, що пов’язані з виробництвом радіоактивних ізотопів та використанням атомної енергії, більшість процесів ливарного виробництва тощо.

У хімічній промисловості маємо багато прикладів заміни токсичних речовин малотоксичними; з виробництва вилучаються ртуть, свинець, синильна кислота, метиловий спирт, бензол, діхлоретан, органічні розчинники замінюються водними миючими розчинами.

Підвищення безпеки мало або одностадійних процесів у порівнянні з багатостадійними пояснюється кращім управлінням, можливістю їх автоматизації, усуненням побічних небезпечних операцій (наприклад, перевантаження). Перехід на безперервні технологічні процеси особливо ефективний у хімічній та нафтохімічній промисловостях, усувається необхідність розгерметизації систем після кожного технологічного циклу, при якій викидаються в повітря шкідливі та пожеже- і вибухонебезпечні речовини, покращуються умови регулювання, режими стають більш стійкими.

Підвищенню безпеки співдіють:

- ведення процесів під вакуумом, що усуває виділення шкідливих речовин в повітря робочої зони;

- заміна сухого розмелу твердих речовин мокрим та транспортування цих речовин трубопроводами у вигляді розчинів, розплавів та механічних сумішей;

- використання безпечних способів нагрівання та охолодження речовин (теплообмінники замість топічних газів);

- розташування певних видів обладнання на відкритих майданчиках та ін.

Правильне розміщення обладнання і раціональна організація робочих місць суттєво впливають на безпеку технологічних процесів. Відстані між одиницями обладнання, між обладнанням та конструктивними елементами споруд (стінами, колонами), розташування робочих місць мають забезпечувати зручне обслуговування та спостереження за роботою обладнання.

Радикальними засобами досягнення безпеки виробничих процесів є механізація та автоматизація.

Механізація – це заміна ручних операцій такими, що виконують машини, механізми з використанням для їх роботи різних видів енергії. Основна мета - підвищення продуктивності праці та звільнення людини від важкої, трудомісткої та монотонної праці. Розрізнюють часткову та комплексну механізацію.

Автоматизація - найвища форма розвитку виробничих процесів; це - передача функцій управління та контролю, що виконувала людина, приладам та автоматичним пристроям. Розрізнюють часткову, комплексну та повну автоматизацію.

Часткова автоматизація передбачає автоматизацію однієї або декількох ланок виробничого процесу. Застосовується при швидкоплинучих процесах, коли управління стає недоступним для людини за її психофізіологічними можливостями або коли умови, в яких ведеться процес, небезпечні для людини.

При комплексній автоматизації всі основні ланки виробничого процесу діють як єдиний автоматичний комплекс при загальному контролі людиною роботи всього комплексу.

Повна автоматизація передбачає вилучення людини з процесу управління, при цьому виключаються помилки, що може допустити оператор.

Взагалі безпека виробничих процесів полягає у відвертанні впливу небезпечних та шкідливих факторів на працюючих. Досягається це головним чином за рахунок організаційних мір та технічних засобів безпеки.

До основних технічних засобів безпеки належать:

- огороджувальні;

- запобіжні та блокуючі пристрої;

- спеціальні пристрої безпеки;

- профілактичні випробування машин.

 

Основні вимоги до технічних засобів безпеки:

· підвищення продуктивності праці;

· зменшення небезпеки та шкідливості при роботі обладнання та його обслуговуванні;

· надійність та міцність;

· зручність обслуговування обладнання та засобів захисту;

· виконання вимог технічної естетики;

· дія технічних засобів захисту має надавати безпеку працюючим від початку робочого процесу до його закінчення і не закінчуватися раніше кінця дії небезпечного або шкідливого виробничого фактора.

Огороджувальні пристрої призначені для ізоляції людини, частин її тіла та спецодягу від рухомих частин, від струмоведучих частин обладнання, від зон високих температур, шкідливих випромінювань та місць, де можливе вилітання предметів при обробці виробів або в результаті вибуху.

Розрізнюють стаціонарні, відкидні або розсувні, з’ємні та переносні (тимчасові) огороджувальні пристрої.

Стаціонарні огородження ізолюють небезпечні зони, механізми різних машин і деякі ділянки робочих місць. Згідно до правил з техніки безпеки всі приводні та передавальні механізми, робочі органи розміщують у корпусі машини. За конструкцією стаціонарні огородження оформлюються як невід’ємні частини машин (корпус, станина).

Відкидні або розсувні огородження (кожухи, футляри, кришки, дверцята) застосовують для укриття робочих органів, механізмів, що потребують частого змащування, чистки та оглядів між плановими ремонтами. Вони приєднуються до нерухомих частин машин за допомогою навісів або напрямників та відкриваються без використання інструментів. Зовні поверхні фарбують у колір машини, внутрішні – в червоний колір, що сигналізує про небезпеку роботи при відкритому огородженні.

З’ємні (від’ємні) огородження застосовують для укриття механізмів, що не потребують наладки, чистки та оглядів у міжремонтний період; їх використовують замість відкидних огороджень, якщо останні зробити незручно або неможливо із конструктивних міркувань. З’ємні огородження жорстко закріплюються на машині за допомогою болтів, гвинтів, для знімання цих огороджень застосовують інструмент.

Переносні (тимчасові) огородження використовують при ремонтних, налаштовочних роботах тощо, тобто при організації тимчасового робочого місця для захисту працюючих або оточуючих людей від рухомих, струмоведучих частин, або від випромінювань (як при зварюванні). Переносні огородження виконують у вигляді щитів висотою 1,7 м.

Огороджувальні пристрої мають бути достатньо жорсткими та міцними, щоб витримувати випадкові навантаження від обслуговуючого персоналу, від зруйнованих деталей і не давати осколків (уламків) при ушкодженнях цих пристроїв. Відкидні та розсувні огородження повинні надійно фіксуватися у закритому положенні, не мати щілин.

Запобіжні пристрої служать для попередження травмування людини в результаті невірних, помилкових дій або можливих аварій, поломок та вибухів на обладнанні.

До них відносяться: сигналізація, гальмівні пристрої, запобіжні клапани, мембрани, реле тощо.

Сигналізація призначена попередити працюючих про можливу небезпеку або відхилення у роботі обладнання. Для цього використовують звукові, світлові та кольорові сигнальні пристрої.

Сигналізація у вигляді дзвоників (ревунів) та ламп жовто-оранжевого кольору встановлюється для попередження про пуск обладнання на автоматизованих лініях, конвеєрах, агрегатах із декількох машин, або якщо машину обслуговують двоє чи більше робітників.

Світловими лампами обладнуються:

- всі види обладнання, які мають пульти керування (для попередження про подачу напруги у ланцюг керування електроприводом);

- обладнання, що працює під тиском вище атмосферного та те, що утворює для обробки матеріалів високу температуру (печі, сушилки тощо);

- обладнання, в якому усунення технічних та технологічних неполадок є небезпечною та трудомісткою операцією;

- для контролю подавання мастил до поверхонь тертя та рівня масла у системі централізованого змащування, а також для контролю рівня рідини у апаратах.

Сигнальні пристрої встановлюють в зонах найкращої видимості та чутності на всіх постійних робочих місцях та на ділянках, де найчастіше знаходиться обслуговуючий персонал.

При наявності декількох сигнальних ламп різного призначення вони мають бути різного кольору, групуватися в одному сигнальному приладі, встановлюватися на пульті управління чи на самому обладнанні та мати відповідні написи.

До попереджувальної сигналізації відносяться також написи, що вивішуються на обладнанні: «Не вмикати – працюють люди!», «Обережно – отрута» тощо.

Треба зауважити, що ефективність сигналізації у попередженні небезпеки значною мірою залежить від уваги та підготовленості працюючих.

Гальмівні пристрої використовують для безпеки персоналу, попередження аварій та поломок обладнання. Існують два основних способи гальмування – електричний та механічний.

Найбільш розповсюджений механічний спосіб гальмування. Існують стрічкові, колодкові та дискові гальма; гальма керовані та некеровані (автоматичні); нормально замкнені та нормально розімкнені; гальма розрізнюють також за способом приводу у дію.

Запобіжні клапани служать для відвернення аварій апаратів та посудин, що працюють під тиском. Найчастіше зустрічаються важільно-вантажні та пружинні.

Кількість клапанів, їх розміри та пропускна спроможність визначаються з тим, щоб у посудині не виникав тиск вище робочого не більше, ніж: на 0,5·10⁵ Па – для посудин з тиском до 3·10⁵ Па, на 15% - для посудин з тиском (3 – 60) ·10⁵ Па, та на 10% - для посудин з тиском вище 60·10⁵ Па.

Пропускна спроможність клапанів повинна бути більшою, ніж аварійний приток середовища в апарат.

Запобіжні мембрани застосовують у випадках, коли запобіжний клапан не може швидко скинути тиск в посудині. Мембрани виготовляють з графіту, чавуну, сталі, міді, алюмінію та інших матеріалів. Мембрани руйнуються при підвищенні тиску більше допустимого.

Запобіжні реле призначені для автоматичного регулювання параметрів роботи апаратів (температури, тиску тощо).

Блокування застосовують для попередження небезпечних наслідків неправильних дій персоналу при експлуатації і робить неможливою (блокують) роботу машин та апаратів при порушенні технологічного режиму. За принципом дії блокуючі пристрої бувають механічні, електричні, фотоелектричні, електронні, радіоактивні та комбіновані. Найбільш розповсюджене електричне блокування за допомогою кінцевих вимикачів.

Пристрої блокування вмикають в ланцюг управління магнітного пускача, що дає змогу, наприклад, зупинити хід машини при знятому огородженні і не дає змоги пустити машину в цих умовах.

Профілактичні випробування машин дозволяють комплексно контролювати стан машин під час періодичних оглядів, обстежень, опосвідчень, що забезпечує безаварійну роботу обладнання в міжремонтний період. При випробуваннях використовують навантажувальні режими, що перевищують нормальні робочі (підвищена вага вантажу, підвищений тиск тощо); все більшого поширення набуває інструментальне діагностування машин.

Спеціальні пристрої безпеки характерні для конкретного обладнання, входять до його конструкції та дуже різноманітні (лапка швацької машини, замок на гаку підіймального крана тощо); їх вивчають у спеціальних дисциплінах.