Таблица 3

Технологическая оснастка

Позиция Наименование Тип, модель и марка Кол-во Габаритне размеры, мм Примечание
Электропечь муфтельная(для разогрева паяльников) №3 или 14-15 500x500 –
Электротигель для плавки металлов - - -
Приспособление для развальцовки трубок РС-7 - -
Труборез для резки трубок РС-8 - -
Паяльник ГОСТ 7219-69 - -
Банка для соляной кислоты - - -
Пенал с припоями - - -
с флюсами - - -
Металлические щетки для зачистки - - -
Плоскогубцы ГОСТ 5547-52 - -
Молоток слесарный ГОСТ 2310-70 - -
Отвертка ГОСТ 17199-71 - -
Зубило ГОСТ 7211-72 - -
Бородок ГОСТ 7214-72 - -
Ключи гаечные ГОСТ 28-71 - -
торцовые Нормали ВНИИ - -
Вороток к ключам Нормали ВНИИ - -
Насадка - - -
Обжимка труб - - -
Ножовка МИ 524-60 - -
Напильник ГОСТ 1465-69 - -
Газовая горелка ГГГ-1 или ГКУ-01-63 - -
Паяльная лампа 2ПЛ - -
Кисть волосянная - - -
Электроточило - - -
Тиски - - -

1.9 Расчет производственной площади объекта проектирования

В проектах по тех. Обслуживанию диагностики и зоне текущего ремонта определение производственной площади производится по формуле

где – площадь цеха,

Площадь горизонтальной проекции технологического оборудования и организационной оснастки,

– коэффициент плотности расстановки оборудования

2 Организационая часть

2.1 Структура управления производством


2.3 Режим работы предприятия

Количество рабочих дней в году

Сменность объекта проектированя

Время начала и окончания рабочих смен начало в 6:30 конец в 15:30

1 смена 2 смена 3 смена
Цех
АТП

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24t

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

4.1 Общая характеристика организации работы по охране труда

На предприятиях автомобильного транспорта большое распространение получил трехступенчатый контроль над состоянием охраны труда.

На первой ступени он осуществляется мастерами, механиками и общественным инспектором по охране труда. На второй ступени начальниками цеха и гаража с представителем комиссии по охране труда. На третьей ступени контроля главный инженер, инженер по технике безопасности, председатель комиссии по охране труда, врач медпункта с участием главного механика и главного энергетика.

Для должностных лиц административно-технического персонала предприятий и учреждений, допускающих нарушения правил охраны труда,

невыполнение коллективного договора, соглашений по охране труда и

предписаний технического и правового инспекторов, совета профсоюзов и отраслевого профсоюза предусмотрена дисциплинарная, административная материальная и уголовная ответственность.

К дисциплинарной ответственности административно-технические работники привлекаются вышестоящими руководителями по подчиненности.

К административной ответственности виновные представители администраций предприятий привлекаются:

  • техническими и главными правовыми инспекторами профсоюза рабочих отраслевого профсоюза;
  • техническими и главными правовыми инспекторами совета профсоюзов за нарушение правил охраны труда;
  • санитарными врачами за нарушение санитарно-противоэпидемических и санитарно-гигиенических правил;
  • органами Госгортехнадзора РФ за нарушение правил, норм и инструкций по безопасному ведению работ;
  • Государственной инспекцией охраны окружающей среды;
  • Органами Госпожарнадзора за нарушение правил пожарной безопасности.

Материальная ответственность за нарушение охраны труда предусматривается ГК РФ.

Должностных лиц привлекают к уголовной ответственности за нарушение правил техники безопасности, промышленной санитарии или иных правил охраны труда в том случае, если это нарушение могло повлечь за собой несчастные случаи с людьми или другие тяжкие последствия, а также смерть человека или причинение телесных повреждений.

Порядок проведения инструктажа

По характеру и времени проведения инструктаж рабочих проводят по следующим видам: вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый, текущий.

Вводный инструктаж на АТП проводят со всеми поступающими на работу рабочими, служащими, инженерно-техническими работниками, практикантами и учениками.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится до начала работы со вновь принятыми на предприятие рабочими, практикантами и учениками производственного обучения, а также временными и прикомандированными работниками.

Повторный инструктаж проходят все работники предприятия независимо от их квалификации и стажа работы не реже чем через 6 месяцев.

Для рабочих, выполняющих работу с повышенной опасностью ежеквартально.

Внеплановый инструктаж по безопасным приемам и методам работы проводит на рабочем месте руководитель производственного участка при нарушении рабочим правил и инструкций по охране труда; при изменении технологического процесса, вида работ и обслуживающего оборудования и подвижного состава.

Текущий инструктаж работников проводят перед производством работ, на которые оформляют наряд-допуск.

4.2 Основные производственные вредности

Спецодежда и спецобувь, защищающая от производственных вредностей, должны обеспечивать нормальную работоспособность, быть достаточно удобными, не терять своих защитных свойств после чистки и стирки. К борьбе с пылью и вредным ее воздействием на организм можно отнести механизацию и герметизацию пылящих процессов, устройство общеобменной приточно-вытяжной механической вентиляции, а также систематические медицинские осмотры. Наиболее действенными мерами по борьбе с пылью на

АТП являются правильная организация технологического процесса и применение местных отсосов. В цехах, где образуется пыль, должны работать вентиляционные системы. Соблюдение нормального температурного режима во всех помещениях АТП является важным фактором сохранения здоровья работающих.

4.3 Оптимальные метеорологические условия

Зимой 22…..24 °С.

Летом 20…..22°С.

Относительная влажность 40…..60%.

Скорость движения воздуха:

зимой 0,2 м/сек.

летом 0,3 м/сек.
Для обеспечения комфортных условий необходимо поддерживать тепловой баланс между выделениями теплоты организмом человека и отдачей тепла окружающей среде. Обеспечить тепловой баланс можно, регулируя значения параметров микроклимата в помещении (температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха). В рабочую зону, а также в осмотровые канавы воздух должен подаваться в холодный период года с температурой не выше 25 °С и не ниже 16 °С

4.4 Освещение

Для участка топливной аппаратуры применяют естественное и искусственное освещение, естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше естественная освещенность в помещении, тем ме­ньше времени приходится пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической энергии, поэтому рабочие места нужно располагать ближе к окнам, выбирая оконные проемы соответствующего размера.
Окна, обращенные на солнечную сторону, должны быть оснащены устройствами, обеспечивающими защиту от прямых солнечных лучей.
Не допускается загораживать окна и другие световые проемы ма­териалами, оборудованием и т.п.
Световые проемы верхних фонарей должны быть застеклены армированным стеклом или под фонарем должны быть подвешены металлические сетки для защиты от возможного выпадения стекол.
Очистка от загрязнений остекления светопроемов и фонарей должна проводиться регулярно, при значительном загрязнении не менее 4-х раз в год, а при незначительном - не менее 2-х раз в год.

Помещения и рабочие места должны обеспечиваться искусственным освещением, достаточным для безопасного выполнения работ, пребывания и передвижения людей в соответствии с требованиями действующих строитель-ных норм и правил. Чистка светильников должна производиться в сроки, указан-ные в действующих строительных нормах и правилах.
Устройство и эксплуатация системы искусственного освещения должны соответствовать требованиям действующих нормативных правовых актов.
Для электропитания светильников общего освещения в помещениях применяют, как правило, напряжение не выше 220 В. В помещениях без повышенной опасности указанное напряжение допускается для всех стационарных светильников независимо от высоты их установки.

4.5 Производственный шум, ультразвук и вибрация

Шум и вибрацию создаёт вентиляция, стенды и т. д. Необходима звукоизоляция, звукопоглощение и виброизоляция. Применять звукоизоляцию стен, дверей, звукопоглощение и виброизоляция, которая заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними.
Также делать виброгашение, осуществляют путём установки агрегатов на массивный фундамент. Одним из способов подавления вибраций является установка виброгасителей.

Защиты от шума относят ушные вкладыши, наушники и шлемы. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются на голове дугообразной пружиной.

Их эффективность изменяется от 7 дБ на частоте 125 Гц до 38 дБ на частоте 8000 Гц.

Требования к технологическим процессам и оборудованию

Оборудование, инструмент и приспособления должны в течение всего срока службы соответствовать требованиям безопасности и правильности контроля измерения по ГОСТ 12.2.003-74 и ГОСТ 12.2.027-80.
Оборудование устанавливают на фундаменты и крепят болтами. Опасные места ограждают. Все пульты управления заземляют и зануляют. Пуск нового оборудования производят только после приема его комиссией с участием работников службы охраны труда

4.7 Электробезопасность

Опасность поражения электрическим током специфично, поскольку напряжение не может быть обнаружено на расстоянии без специальных приборов.
К способам защиты от поражения электрическим током относят: заземление, зануление, маленькое напряжение, разделение сетей, защитное отключение.

Эксплуатировать допускается только электроинструмент с исправной
изоляцией токоведущих частей. При использовании электроинструмента с двойной изоляцией (корпус выполнен из диэлектрических материалов) заземление или зануление запрещается, а применение защитных средств необязательно. Присоединять электроинструмент к электросети разрешается только при помощи штепсельных соединений. Штепсельные розетки напряжением 12-50 В должны отличаться от штепсельных розеток напряжением 127-220 В, а вилки 12-50 В не должны подходить к розеткам 127-220 В.Для электропитания светильников местного стационарного осве­щения должно применяться напряжение: в помещениях без повы­шенной опасности - не выше 220 В, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - не выше 50 В.
Вся электропроводка должна быть внутренней (скрытой), имею­щей надежную электро и гидроизоляцию.

Не допускается:

  • применять рубильники открытого типа или рубильники с кожуха­ми, имеющими щель для рукоятки;
  • устанавливать выключатели, рубильники, предохранители, распредели-тельные щиты и другое оборудование, могущие дать искру в помещениях, где находятся легковоспламеняющиеся, горючие и взрывоопасные вещества;
  • применять самодельные предохранители;
  • последовательно включать в заземляющий или нулевой защит­ный провод-ник части электроустановок, так как при этом увеличива­ется сопротивле-ние заземления и может быть отключена заземляю­щая сеть при ремонте одной единицы оборудования. Остальное обо­рудование, включенное в данную заземляющую сеть, остается без за­щиты. Заземление должно быть только параллельным.

4.8 Пожарная безопасность

Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, наносящий материальный ущерб. Крупные пожары нередко принимают характер стихийного бедствия и сопровождаются несчастными случаями с людьми.

Главные причины пожаров – небрежность при курении (бросание горящих спичек и папирос, курение в запрещённых местах и т.п.); нарушение правил безопасности работ, неисправные электроустановки и электросети.
Особенно опасны пожары в местах хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и газов.
Исключение причин возникновения пожаров - одно из важнейших условий обеспечения пожарной безопасности на АТП. На предприятии следует своевременно организовывать противопожарный инструктаж и занятия по пожарно-техническому минимуму. На территории, в производственных, административ-

ных, складских и вспомогательных помещениях необходимо установить строгий противопожарный режим. Должны быть отведены и оборудованы специальные места для курения. Для использованного обтирочного материала

предусматривают металлические ящики с крышками. Для хранения легковоспламеняющихся и горючих веществ определяют места и устанавливают допустимые количества их единовременного хранения.

4.9 Охрана окружающей среды

АТП – это загрязнитель окружающей среды. Атмосфера вокруг АТП насыщена углекислым газом и другими вредными для человека соединениями.
Охрана окружающей среды – это система государственных и общественных мероприятий, обеспечивающих сохранение природной среды, пригодной для жизнедеятельности современного и будущего поколения

Возрастающие с каждым годом масштабы хозяйственной деятельности человека, огромный парк мощной техники и транспортных средств, загрязняющих окружающую среду различными выбросами, большое количество различных отходов предприятий требуют более полных, разнообразных и оперативных сведений о состоянии окружающей среды и осуществление эффективных мер по ее охране.
Воздействие на среду зависит от технического уровня и качества проектных решений новых производственных объектов, а также реконструируемых и расширяемых.

Основные природоохранные задачи, заключаются в совершенствовании технологических процессов, обеспечивающих сокращение выбросов и сбросов вредных веществ, оснащения источников загрязнения современным пылеулавливающим оборудованием.
Эффективность охраны окружающей среды зависит от того, насколько последовательно природные требования соблюдаются на стадии проектирования объектов и в процессе их эксплуатации.
Основные меры по предупреждению загрязнения атмосферы в нашей стране – оснащение объектов газоочистными установками, проектирование предприятий с учетом метеоусловий и рельефа местности, расчет необходимой высоты труб, выбрасывающих вредные газы. Создание санитарно-защитных зон в соответствии с действующими санитарными нормами проектирования предприятий.

Эта цель достигается применением следующих средств и методов:

  • рациональное размещение источников вредных выбросов по отношению к рабочим местам;
  • удаление вредных выделений от источника их образования посредством местной или общеобменной вытяжной вентиляции;
  • применение средств очистки воздуха от вредных веществ;
  • применение индивидуальных средств защиты органов дыхания человека.

Территория организации должна ограждаться и содержаться в чистоте и порядке. Мусор, производственные отходы, негодные за­пасные части и т. п. необходимо своевременно убирать на специально отведенные места. Промасленная

ветошь, образуется в результате обслуживания оборудования, при проведении плановых и текущих ремонтных работ. Собирается в металлические ящики с крышками.
Основные вредности – металлическая стружка, пыль абразивная, пыль
металлическая (пыль неорганическая с содержанием SiO2 ниже 20%).
Пыль от заточных, шлифовальных и полировальных станков удаляется местными отсосами; на заточных станках установлен циклон типа ЦН-15.
Территория организации должна быть оборудована водоот­водами и водостоками. Люки водостоков и прочих подземных соору­жений должны находиться в закрытом положении.

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнив курсовой проект, достигнута цель овладеть и применить навыки и методические решения определенных задач путем самостоятельной работы. Упрочив умение работы со справочной литературой, стандартами, таблицами и специальной литературой. Изложены технические характеристики автобуса ПАЗ-672. Рассчитаны основные показатели программы работ по ТО и ТР автобусов ПАЗ-672. Определено необходимое количество рабочих в медницком участке. Рассчитана необходимая площадь участка, освещения и вентиляции. Приведена схема с необходимым технологическим оборудованием и оснасткой медницкого участка.

Затронуты вопросы техники безопасности и противопожарной безопасности для рабочих медницкого участка.

Были произведены: расчет производственной программы, распределение годовых объемов работ по производственным зонам.

В рабочем проекте участка медника представлен табель оборудования, рассчитана площадь и выполнен чертеж участка медника


К атегория:

Нарезание резьбы

Требования к технологическому процессу и основные этапы его разработки

Любой технологический процесс должен отвечать следующим требованиям.
1. Он должен обеспечивать получение изделий в заданном количестве и заданного качества.
2. Из всех возможных вариантов технологического процесса (а одно и то же изделие можно изготовить с помощью нескольких различных техпроцессов) следует выбрать тот, который обеспечивает максимальную производительность труда, наивысшее качество изделия, требует для его реализации минимальных затрат труда и материалов, оказывает наименьшие вредные воздействия на окружающую среду.
3. Технологический процесс следует разрабатывать на основе имеющихся типовых или групповых технологических процессов. Типовым технологическим процессом называют такой процесс, который применяют для изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Типизация технологических процессов позволяет значительно сократить количество разнотипного оборудования, инструмента и приспособлений, используемых в инструментальных цехах.
4. Технологический процесс должен полностью соответствовать требованиям безопасности труда и промышленной санитарии.

Технологический процесс слесарной обработки включает в себя следующие этапы: анализ чертежа детали; выбор заготовки; выбор технологических баз; составление маршрута обработки заготовки; проектирование операций.

Анализ чертежа детали, подлежащей изготовлению, - первый и один из наиболее ответственных этапов. На этом этапе знакомятся с назначением, конструкцией и потребным количеством деталей, с требованиями, предъявляемыми к ее изготовлению и эксплуатации, оценивают технологичность детали.

Основное внимание уделяют анализу технологичности детали. Технологичной считается такая конструкция детали, которая позволяет изготовить деталь с высокими производительностью и качеством при минимальных затратах времени и средств, необходимых на технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт этой детали.

Отработка конструкции детали на технологичность - сложный процесс, требующий большого опыта, знаний и творческого подхода. В частности, необходимо оценить, насколько обоснована точность изготовления детали. Ведь чем точнее обработка, тем выше затраты. Поэтому выбранная точность изготовления детали должна строго соответствовать требуемым условиям работы детали в процессе ее эксплуатации. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов, что позволяет использовать для ее изготовления стандартный инструмент и приспособления, уменьшить число их типоразмеров. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения для ее изготовления типовых и групповых технологических процессов.

Выбор исходной заготовки и способа ее получения производят только после отработки изделия на технологичность. Заготовкой называют предмет труда, из которого путем изменения формы, размеров, свойств поверхности или материала получают деталь. Чем ближе свойства заготовки к свойствам детали, тем меньше потребуется времени и средств на ее обработку. Однако чем ближе по своим свойствам заготовка к детали, тем она дороже. Поэтому можно считать, что заготовка выбрана правильно только в том случае, если суммарные затраты на ее изготовление и обработку являются минимальными.

Вид заготовки определяется материалом детали, потребным количеством этих деталей, конфигурацией и размерами детали. В инструментальном производстве применяют разнообразные материалы - стали, чугуны, цветные металлы и сплавы, металлокерамику, пластмассы и др. Все они имеют различные химические, физические, механические и технологические свойства. Например, заготовки из стали, большинства цветных металлов и сплавов могут быть получены обработкой давлением (прокаткой, штамповкой, ковкой), а заготовки из чугуна - отливкой.

Инструментальное производство машиностроительных предприятий носит мелкосерийный и единичный характер. Это определяет и тип заготовок, используемых при изготовлении различных инструментов и приспособлений.

Штампованные и литые заготовки скоб и шаблонов применяют в условиях специализированных предприятий для больших партий изделий. Большинство деталей мелких штампов изготовляют из проката. Сложные корпусные детали изготовляют из сварных заготовок.

Наиболее широко в инструментальных цехах машиностроительных предприятий используют заготовки из проката: круглые, квадратные, шестигранные прутки; трубы; полосы; ленты; плиты. Для деталей, работающих в особо тяжелых условиях (например, штампов горячей штамповки), применяют поковки простейшей формы, так как они обладают высокой прочностью.

Выбор технологических баз. Технологической базой называют поверхность, ось или точку, принадлежащие заготовке и используемые для определения ее положения в процессе обработки.

Каждое свободное абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно трех координатных осей: оно может вращаться относительно каждой из осей и перемещаться параллельно каждой из них.

Для того чтобы в процессе обработки заготовка не изменяла своего положения, необходимо лишить ее всех шести степеней свободы. Следовательно, для этого требуется шесть опорных точек 1-6. Для размещения этих точек на заготовке обычно выбирают три поверхности или заменяющие их сочетания поверхностей. Тогда доступ к остальным поверхностям остается свободным и их можно обрабатывать.

К заготовке прикладывают силы, которые обеспечивают постоянный контакт опорных точек заготовки и приспособления при ее обработке. Эти силы называют силами закрепления.

Наряду с технологическими у заготовки имеются и измерительные базы. Ими могут быть поверхности, оси, точки или сочетания поверхностей. Относительно измерительных баз определяют положение других поверхностей заготовки (например, при разметке).

Рис. 1. Схема базирования заготовки на шесть точек

Базовые поверхности обрабатывают первыми. Их качество определяет точность положения заготовки в приспособлении.

Для достижения высокой точности обработки следует соблюдать принцип постоянства баз. Это значит, что на различных операциях в качестве технологических и измерительных баз необходимо, по возможности, использовать одни и те же поверхности и даже одни и те же участки поверхностей. Предпочтительно также, чтобы установочные и измерительные базы совпадали, т. е. их функции выполняли одни и те же поверхности.

Если возможно, технологические и измерительные базы следует совмещать с конструкторскими (сборочными) базами. Ими являются поверхности детали, которые определяют ее положение относительно других деталей в собранном изделии.

Составление технологического маршрута обработки заготовки - ответственный этап проектирования технологического процесса. Технологическим маршрутом называют последовательность прохождения заготовки детали или сборочной единицы по цехам и производственным участкам предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта. Основными задачами этого этапа являются: определение последовательности операций или уточнение последовательности операций по типовому технологическому маршруту; определение состава средств технологического оснащения.

Средствами технологического оснащения называют совокупность орудий производства, необходимых для выполнения технологического процесса. Средства техноло-нического оснащения включают в себя технологическое оборудование и технологическую оснастку. Технологическое оборудование - это те средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материал или заготовку, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. Технологическая оснастка включает те средства технологического оснащения, которые дополняют оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относят приспособления для установки заготовки и инструмента.

Технологический маршрут слесарной обработки можно условно разделить на несколько частей.

1. Операции подготовки заготовки под обработку. К ним относят правку заготовки, обработку базовых поверхностей, разметку и соединение нескольких заготовок под совместную последующую обработку. При высоком качестве заготовок операцию правки исключают. Если нет возможности производить совместную обработку заготовок, в технологический маршрут не включают и операцию по их соединению.

2. Операции обработки заготовки. На стадии разработки маршрута выбирают методы обработки каждой поверхности, технологическое оборудование, режущий инструмент, технологическую оснастку и контрольно-из-мерительный инструмент.

3. Операции термической обработки и покрытий. При проектировании маршрута обработки указывают только место и вид термической обработки. Саму технологию термической обработки разрабатывают специалисты в этой области. Вид термической обработки оказывает влияние на выбор методов последующей обработки поверхностей заготовки. Например, закаленную заготовку нельзя обрабатывать сверлением, зенкерованием, развертыванием и другими методами лезвийной обработки.

4. Контрольные операции. Обычно качество детали контролируют после ее окончательной обработки. Для ответственных, дорогих изделий в технологический маршрут включают контроль после наиболее ответственных операций обработки.

Технологический маршрут слесарной обработки проектируют в такой последовательности: сначала выбирают технически возможные методы обработки каждой поверхности в отдельности; затем формируют возможные варианты операций; на основе анализа затрат по различным вариантам выбирают наиболее экономичный вариант маршрута обработки. При выборе технологических методов руководствуются следующими правилами.

1. Сначала назначают метод конечной обработки, который должен обеспечивать качество поверхности, заданное чертежом детали. Затем последовательно назначают предшествующие ему методы обработки.

2. Предшествующий метод обработки должен обеспечивать минимально необходимый припуск на последующую обработку.

3. Каждый последующий метод обработки должен быть точнее предыдущего, так как его применение обусловлено необходимостью уменьшить погрешность предыдущей обработки.

4. Обработку возможно большего числа поверхностей одной заготовки рационально осуществлять одним и тем же методом.

5. Виды и число методов обработки должны обеспечивать наиболее экономичный переход от поверхностей заготовки к поверхностям детали при заданном качестве.

При проектировании операций руководствуются следующими соображениями.

1. Операцию формируют по общности метода обработки. Это значит, что в операцию объединяют изготовление тех поверхностей, для которых был выбран один и тот же метод обработки или методы, близкие по принципу формообразования. Это дает возможность выполнять операцию на одном оборудовании. Методы обработки, основанные на различных принципах формообразования, нельзя объединять в одну операцию (например, опиливание и шлифование, сверление и вырубку).

2. На одной операции стремятся обработать поверхности с приблизительно одинаковыми требованиями к их качеству. Например, нерационально черновое и чистовое шлифование проводить на одной операции, так как для чернового шлифования можно использовать менее точный станок, а для чистового - более точный.

3. Для каждой операции выбирают средства технологического оснащения - оборудование, инструмент, приспособления.

Оборудование выбирают в соответствии с назначенным методом обработки, размерами заготовки, точностью обработки, размером партии и др.

Режущий инструмент должен соответствовать выбранному методу обработки, типу обрабатываемой поверхности, требуемому качеству обработки и стандартному типоразмеру. В инструментальном производстве часто для конкретной работы изготовляют нестандартный инструмент; однако таким путем следует идти только в том случае, когда это действительно необходимо и оправдано.

При выборе приспособления учитывают характер технологической операции, габарит изделия, тип заготовки, схему базирования и закрепления заготовки, тип оборудования, точность обработки, размер партии и др.

Средства контроля выбирают с учетом характера контролируемого параметра (геометрический размер, форма, шероховатость и т.д.), номинальных размеров контролируемого параметра и допусков на него, допустимой погрешности измерения, массы и габарита изделия, условий рабочего места (температура, влажность), повреждаемости контролируемой поверхности, формы выдачи результатов контроля, доступности места контроля, наличия на предприятии необходимого и наиболее рационального средства.

После выполнения всех указанных работ получают документ, который является сокращенным описанием технологического процесса - всех операций в последовательности их выполнения. Этот документ называют маршрутной картой. При единичном производстве на этом проектирование технологического процесса часто и заканчивают. Детали каждой операции прорабатывает сам исполнитель работы на основе своего опыта и квалификации.


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.

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».

Для дуговой сварки необходимо применять изолированные гибкие кабели, рассчитанные на надежную работу при максимальных электрических нагрузках с учетом продолжительности цикла сварки.

При прокладке или перемещении сварочных проводов необходимо принимать меры против повреждения их изоляции и соприкосновения с водой, маслом, стальными канатами и горячими трубопроводами. Расстояние от сварочных проводов до горячих трубопроводов и баллонов с кислородом должно быть не менее 0,5 м, а с горючими газами - не менее 1 м.

Рабочие места сварщиков в помещении при сварке открытой дугой должны быть отделены от смежных рабочих мест и проходов несгораемыми экранами (ширмами, щитами) высотой не менее 1,8 м.

При сварке на открытом воздухе ограждения следует ставить в случае одновременной работы нескольких сварщиков вблизи друг от друга и на участках интенсивного движения людей.

Сварочные работы на открытом воздухе во время дождя, снегопада должны быть прекращены.

Места производства сварочных работ вне постоянных сварочных постов должны определяться письменным разрешением руководителя или специалиста, отвечающего за пожарную безопасность.

Места производства сварочных работ должны быть обеспечены средствами пожаротушения.

В электросварочных аппаратах и источниках их питания элементы, находящиеся под напряжением, должны быть закрыты оградительными устройствами.

Границы опасных зон по действию опасных факторов

Границы опасных зон в местах, над которыми происходит перемещение грузов подъемными кранами, а также вблизи строящегося здания принимаются от крайней точки горизонтальной проекции наружного наименьшего габарита перемещаемого груза или стены здания с прибавлением наибольшего габаритного размера перемещаемого (падающего) груза и минимального расстояния отлета груза при его падении согласно таблице 3.5.

Таблица 3.5.

Высота возможного падения груза (предмета), м

Минимальное расстояние отлета груза (предмета), м

перемещаемого краном

падающего с здания

Примечание - При промежуточных значениях высоты возможного падения груза (предмета) минимальное расстояние их отлета допускается определять методом интерполяции.

Границы опасных зон вблизи движущихся частей машин и оборудования определяются в пределах 5 м, если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте или в инструкции завода-изготовителя.

Санитарно-бытовые и производственные помещения и площадки для отдыха работников, а также автомобильные и пешеходные дороги следует располагать за пределами опасных зон.

В случае если, в процессе строительства (реконструкции) зданий и сооружений, в опасные зоны вблизи мест перемещения грузов кранами и от строящихся зданий, могут попасть эксплуатируемые гражданские или производственные здания и сооружения, транспортные или пешеходные дороги и другие места возможного нахождения людей, необходимо предусматривать решения, предупреждающие условия возникновения там опасных зон, в том числе:

    вблизи мест перемещения груза краном:

рекомендуется оснащать башенные краны дополнительными средствами ограничения зоны их работы, посредством которых зона работы крана должна быть принудительно ограничена таким образом, чтобы не допускать возникновения опасных зон в местах нахождения людей;

    скорость поворота стрелы крана в сторону границы рабочей зоны должна быть ограничена до минимальной при расстоянии от перемещаемого груза до границы зоны менее 7 м;

    перемещение грузов на участках, расположенных на расстоянии менее 7 м от границы опасных зон, следует осуществлять с применением предохранительных или страховочных устройств, предотвращающих падение груза;

2. на участках вблизи строящегося (реконструируемого) здания:

    по периметру здания необходимо установить защитный экран, имеющий равную или большую высоту по сравнению с высотой возможного нахождения груза, перемещаемого грузоподъемным краном;

зона работы крана должна быть ограничена таким образом, чтобы перемещаемый груз не выходил за контуры здания в местах расположения защитного экрана.