Основные вредные и опасные производственные факторы литейных цехов

Охрана труда и окружающей среды.

Вопросы охраны труда при выполнении технологических операций рассмотренных в технологической части дипломного проекта.

В технологической части дипломного проекта рассматривается процесс литья лопаток газовых турбин по выплавляемым моделям. Данный процесс включает в себя следующие технологические операции:

1. Изготовление керамического стержня.

Стержни изготавливаются из электрокорунда различных марок с небольшой добавкой пластификатора ППЭ-10 и алюминиевого порошка АСД4. После прокалки стержни пропитываются в растворе лака КО-815.

2. Изготовление модели лопатки.

Материалом для приготовления модельных масс служат парафин, стеарин, канифоль, церезин, полистирол, пластмассы, битум нефтяной и др. В настоящее время в основном используется модельная масса состоящая из карбамида (мочевины) (3 класс опасности), селитры калиевой (3 класс опасности), силикагеля технического (3 класс опасности).

3. Сборка моделей лопаток в блоки.

4. Приготовление огнеупорной суспензии, окраска и сушка оболочек;

Для приготовления керамической обмазки применяют электрокорунд и этилсиликат ЭТС-40 (4 класс опасности). Сушка блоков осуществляется в аммиачно-газовой среде.

5. Удаление модельной массы из оболочек.

6. Прокалка оболочек.

7. Плавка металла, заливка оболочек и кристаллизация отливок.

8. Разрезка секций.

9. Удаление керамических стержней.

10. Контроль отливок лопаток.

Контроль внутренних дефектов в материале каждой отливки осуществляется рентгеновским методом.

Характерной особенностью этого метода литья является применение выплавляемых моделей, позволяющих производить не разъемные разовые формы с толщиной стенок 0,5 мм. Такие модели изготовляют из смеси парафина, стеарина и других легкоплавких материалов.

В современных цехах операции литья по выплавляемым моделям комплексно механизированы и автоматизированы. Однако технологический процесс этого метода литья сопровождается образованием таких неблагоприятных производственных факторов, как пыль, вредные газы и пары, избыточное тепло и шум. Высокодисперсная кварцевая пыль выделяется при размоле кварцевого песка, в процессе формовки и выбивки сухого наполнителя из опок, при освобождении отливок от керамики. Пылеобразованием сопровождается также операция нанесения на модельные блоки пылевидного кварца.

Вредные газы и пары (непредельные углеводороды, пары этилсиликата и аммиака) выделяются на участ­ках расплавления парафино-стеариновых и других модельных материалов, при нанесении огнеупорных по­крытий на модельные блоки, при их сушке в аммиач­ной среде и при выплавлении модельных блоков из керамических форм.

Выделение лучистого тепла особен­но характерно для участков извлечения форм из прокалочных печей, приготовления литейных расплавов, их заливки в формы и выбивки отливок из форм.

Источ­никами образования шума и вибрации являются уста­новки, предназначенные для отделения керамики и стояков от отливок.

Основные вредные и опасные производственные факторы литейных цехов.

Предотвращение неблагоприятного воздействия вредных производственных факторов основано на доведении их уровней или концентраций в рабочей зоне до предельно допустимых норм, при которых неблагоприятные факто­ры производства становятся практически безопасными. Предельно допустимые уровни и концентрации (ПДУ и ПДК) регламентируются Санитарными нормами и правилами.

Запыленность. Это основной неблагоприятный фактор литейных цехов, возникающий при производстве отливок литьем в песчанные формы. В своем составе пыль содержит более 10% свободной двуокиси кремния (SiO₂) в виде частиц размером до 4 мкм. Размеры частиц имеют очень большое значение: чем мельче частицы, тем большую опасность они представляют. Если содержание пыли в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации, то в результате длительного воздействия этой пыли создается опасность заболевания рабочих силикозом (поражение легких и верхних дыхательных путей).

Снижение запыленности воздуха рабочей зоны достигается герметизацией формовочного и смесеприготовительного оборудования, а также устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах обра­зования пыли. Отсасываемый с участков литейного цеха воздух перед выпуском в атмосферу очищается пылеочистными устройствами

Уровень температуры воздуха рабочей зоны. Превы­шение предельно допустимой температуры воздушной среды рабочих зон может возникнуть в смесеприготовительных отделениях, оборудованных печами для сушки песка и глины, а также в стержневых отделениях, где в местах извлечения стержней из сушильных печей темпе­ратура воздуха может достигать 50°С и более. Для пла­вильных отделений характерен резкий перепад темпера­тур, когда высокая температура воздуха, окружающего плавильные печи, снижается по мере удаления от них на некоторое сравнительно небольшое расстояние до более низкого значения. Такой перепад температур особенно резко выражается в холодный период года.

Понижение температуры воздушной среды до уста­новленных санитарных норм обеспечивается применени­ем водяного или воздушного охлаждения нагретых по­верхностей и ограждений, с тем чтобы их температура не превышала 45°С, а также устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции. Для облегчения условий работы используют также воздушное душирование, т. е. обдувку рабочего направленным потоком воздуха со скоростью 2—3 м/с. При этом снижается температура на поверхности одежды рабочею и облег­чается отдача тепла его организмом. На участках, где невозможно по тем или иным причинам применить по­добные устройства, используют в тех же целях перед­вижные пропеллерные установки.

Лучистое тепло. Источниками значительного лучисто­го тепла являются плавильные и сушильные печи, рас­плавленный металл, горячие отливки и т. п. Образующе­еся при этом инфракрасное излучение не влияет непо­средственно па температуру воздуха, но оказывает не­благоприятное воздействие на организм человека.

Для снижения вредного воздействия лучистого тепла на рабочих около плавильных печей и на участках за­ливки форм устанавливают системы воздушного душирования с увеличенной скоростью движения воздуха до 0,3—0,7 м/с (для легких работ до 0,2—0,5 м/с) и прово­дят специальные профилактические мероприятия.

Загазованность. В некоторых отделениях литейных цехов при сушке формовочных материалов, стержней и футеровки различных ковшей, а так же при плавке шихтовых материалов и приготовлении литейных расплавов образуются газы (СО, SO₂ и др.) Если содержание газов в воздухе рабочих зон не превышает установленных санитарных норм, то воздействие этих газов на организм человека не представляет значительной опасности.

Снижение загазованности атмосферы рабочих зон до установленных санитарных норм обеспечивается дожиганием ваграночных газов в системах подогрева воздуха, вводимого в печь устройством общеобменной и местной вытяжной вентиляции в местах выделения газов, а так же проведением специальных профилактических мероприятий.

Шум. К оборудованию литейных цехов, создающему интен­сивный производственный шум, относятся пневматиче­ские формовочные и стержневые машины, рубильные мо­лотки, выбивные решетки, галтовочные барабаны и др.

Эффективным мероприятием по борьбе с шумом яв­ляется снижение его в источнике образования, т. е. в машинах, механизмах и т. п. Для снижения шума в ис­точнике заменяют, например, ударные процессы и механизмы безударными, зубчатые и цепные передачи на клиноременные, применяют принудительную смазку, про­кладочные материалы и упругие вставки в соединениях и т. п. К основным мероприятиям по снижению шума до установленных санитарных норм относится также заме­на встряхивающих формовочных машин прессовыми, пневматических приводов гидравлическими, встряхива­ющих выбивных решеток механизмами выдавливания отливок из опок. Кроме того, для борьбы с шумом в конструкцию оборудования встраивают амортизирующие и звукогасящие приспособления. В качестве индивиду­альных средств защиты от воздействия производственно­го шума используют противошумные заглушки и науш­ники.

Вибрация. Вибрацию подразделяют на местную и общую. Мест­ная вибрация наблюдается при обрубке отливок пнев­матическими рубильными молотками. В условиях литей­ного производства общая вибрация образуется при со трясении пола и других частей здания вследствие удар­ного действия выбивных решеток, пневматических фор­мовочных, центробежных и других машин.

Снижение вибрации до предельно допустимых уров­ней достигается применением виброгасящих амортизи­рующих устройств и приспособлений, систематическим ремонтом пневматического инструмента, использованием виброзащитных рукавиц, а также заменой рубильных молотков электрическими инструментами вращательного действия (абразивными станками с гибким валом и др.). Эти мероприятия одновременно снижают уровни вибра­ции и шума.