При проектировании и изготовлении машин и оборудования необходимо учитывать основные требования безопасности для обслуживающего их персонала, а также надежность и безопасность эксплуатации этих устройств.
При проведении различных технологических процессов на производстве возникают опасные зоны, в которых на работающих воздействуют опасные и (или) вредные производственные факторы. Примером таких факторов могут служить опасность механического травмирования (получение травм в результате воздействия движущихся частей машин и оборудования, передвигающихся изделий, падающих с высоты предметов и др.), опасность поражения электрическим током, воздействие различных видов излучения (теплового, электромагнитного, ионизирующего), инфра- и ультразвука, шума, вибрации и т.д.

Работа содержит 1 файл

Введение.

При проектировании и изготовлении машин и оборудования необходимо учитывать основные требования безопасности для обслуживающего их персонала, а также надежность и безопасность эксплуатации этих устройств.

При проведении различных технологических процессов на производстве возникают опасные зоны, в которых на работающих воздействуют опасные и (или) вредные производственные факторы. Примером таких факторов могут служить опасность механического травмирования (получение травм в результате воздействия движущихся частей машин и оборудования, передвигающихся изделий, падающих с высоты предметов и др.), опасность поражения электрическим током, воздействие различных видов излучения (теплового, электромагнитного, ионизирующего), инфра- и ультразвука, шума, вибрации и т.д.

Размеры опасной зоны в пространстве могут быть переменными, что связано с движением частей оборудования или транспортных средств, а также с перемещением персонала, либо постоянными.

Как уже сказано выше (гл. 13), для защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов используют средства коллективной и индивидуальной защиты. Здесь рассмотрим основные средства коллективной защиты, которые делятся на оградительные, предохранительные, блокирующие, сигнализирующие, системы дистанционного управления машинами и оборудованием, а также специальные.

Оградительными средствами защиты, или ограждениями, называют устройства, препятствующие появлению человека в опасной зоне. Ограждения могут быть стационарными (несъемными), подвижными (съемными) и переносными. Практически ограждения выполняются в виде различных сеток, решеток, экранов, кожухов и др. Они должны иметь такие размеры и быть установлены таким образом, чтобы в любом случае исключить доступ человека в опасную зону.

При устройстве ограждений должны соблюдаться определенные требования:

ограждения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать удары частиц (стружки), возникающих при обработке деталей, а также случайное воздействие обслуживающего персонала, и надежно закрепленными;

ограждения изготавливаются из металлов (как сплошных, так и металлических сеток и решеток), пластмасс, дерева, прозрачных материалов (органическое стекло, триплекс и др.);

все открытые вращающиеся и движущиеся части машин должны быть закрыты ограждениями;

внутренняя поверхность ограждений должна быть окрашена в яркие цвета (ярко-красный, оранжевый), чтобы было заметно, если ограждение снято;

запрещается работа со снятым или неисправным ограждением.

Предохранительные устройства – это такие устройства, которые автоматически отключают машины или агрегаты при выходе какого-либо параметра оборудования за пределы допустимых значений. Это звено разрушается или не срабатывает при отклонении режима эксплуатации оборудования от нормального. Общеизвестный пример такого звена – плавкие электрические предохранители («пробки»), предназначенные для защиты электрической сети от больших токов, вызываемых короткими замыканиями и очень большими перегрузками. Такие токи могут повредить электроаппаратуру и изоляцию проводов, а также привести к пожару. Плавкий предохранитель действует следующим образом: ток проходит через тонкую проволоку (плавкую вставку), сечение которой рассчитано на определенный максимальный ток. При перегрузке проволока расплавляется, отключая неисправный или перегруженный током участок сети.

Примерами устройств этого типа могут служить: предохранительные клапаны и разрывные мембраны, устанавливаемые на сосуды, работающие под давлением, для предотвращения аварии; различные тормозные устройства, позволяющие быстро остановить движущиеся части оборудования; концевые выключатели и ограничители подъема, предохраняющие движущиеся механизмы от выхода за установленные пределы, и др.

Блокировочные устройства исключают возможность проникновения человека в опасную зону или устраняют опасный фактор на время пребывания человека в опасной зоне. По принципу действия различают механические, электрические, фотоэлектрические, радиационные, гидравлические, пневматические и комбинированные блокировочные устройства.

Широко известно применение фотоэлектрических блокировочных устройств в конструкциях турникетов, установленных на входах станций метрополитена. Проход через турникет контролируется световыми лучами. При несанкционированной попытке прохода через турникет человека на станцию (не предъявлена магнитная карточка) он пересекает световой поток, падающий на фотоэлемент. Изменение светового потока дает сигнал на измерительно-командное устройство, которое приводит в действие механизмы, перекрывающие проход. При санкционированном проходе блокировочное устройство отключается.

Различные сигнализирующие устройства предназначены для информации персонала о работе машин и оборудования, для предупреждения об отклонениях технологических параметров от нормы или о непосредственной угрозе.

По способу представления информации различают сигнализацию звуковую, визуальную (световую) и комбинированную (светозвуковую). В газовом хозяйстве используют одорационную (по запаху) сигнализацию об утечке газа, подмешивая к газу пахнущие вещества.

В зависимости от назначения все системы сигнализации принято делить на оперативную, предупредительную и опознавательную. Оперативная сигнализация представляет информацию о протекании различных технологических процессов. Для этого используются различные измерительные приборы – амперметры, вольтметры, манометры, термометры и др. Предупредительная сигнализация включается в случае возникновения опасности. В устройстве этой сигнализации используют все перечисленные выше способы представления информации.

Опознавательная сигнализация служит для выделения наиболее опасных узлов и механизмов промышленного оборудования, а также зон. В красный цвет окрашивают сигнальные лампочки, предупреждающие об опасности, кнопку «стоп»», противопожарный инвентарь, токоведущие шины и др. В желтый – элементы строительных конструкций, которые могут являться причиной получения травм персоналом, внутризаводской транспорт, ограждения, устанавливаемые на границах опасных зон, и т.д. В зеленый цвет окрашивают сигнальные лампы, двери эвакуационных и запасных выходов, конвейеры, рольганги и другое оборудование. Применение опознавательной окраски различных баллонов рассмотрено в гл. 21.

Кроме отличительной окраски, используют и различные знаки безопасности, о некоторых из них упомянуто в гл. 21. Эти знаки наносят на цистерны, контейнеры, электроустановки и другое оборудование.

Системы дистанционного управления основаны на использовании телевизионных или телеметрических систем, а также визуального наблюдения с удаленных на достаточное расстояние от опасных зон участков. Управление работой оборудования из безопасного места позволяет убрать персонал из труднодоступных зон и зон повышенной опасности. Чаще всего системы дистанционного управления используют при работе с радиоактивными, взрывоопасными, токсичными и легковоспламеняющимися веществами и материалами.

В ряде случаев применяют специальные средства защиты, к которым относятся двуручное включение машин1, различные системы вентиляции, глушители шума, осветительные приборы, защитное заземление и ряд др.

1 Двуручное включение машин и оборудования осуществляется двумя рукоятками посредством двух пусковых органов, что исключает случайный запуск этих устройств.

В тех случаях, когда не предусмотрены коллективные средства защиты работающих или они не дают требуемого эффекта, прибегают к индивидуальным средствам защиты, которые рассмотрены в предыдущих главах.

Общая часть.

Оградительные устройства.
Большая роль в создании безопасных условий труда отводится оградительным устройствам. Ограждения устраиваются для изоляции движущихся частей машин, станков и механизмов, мест вылета отлетающих частиц обрабатываемого материала, опасных по напряжению токоведущих частей оборудования, зон высоких температур и вредных излучений, участков, на которых вследствие нарушения технологического процесса может произойти взрыв. Ограждаются люки, проемы, различные каналы в производственных помещениях и на территории предприятия для предупреждения падения в них людей. Конструкция ограждения рабочих площадок, расположенных на высоте, должна препятствовать падению с высоты людей и тяжелых предметов (инструмента, материалов и т.д.). Для предупреждения случайного проникновения человека в опасную зону оградительные устройства блокируются с пуском машины.
Предохранительные устройства.
Предохранительные устройства служат для предупреждения аварий и поломок отдельных частей оборудования и связанных с этим опасностей травмирования рабочих.
Авария и поломки могут произойти вследствие различных технических причин, определяющихся характером оборудования. Они могут быть вызваны перегрузкой оборудования или переходом его движущихся частей за установленные пределы, внезапным чрезмерным повышением давления пара, газа и воды, температуры, увеличением скорости движения, силы электрического тока. Причиной аварии может быть взрыв или воспламенение некоторых веществ. Предохранительные устройства автоматически срабатывают, отключая оборудование или его узел при выходе какого-либо из указанных параметров за пределы допустимых величин.
Тормозные устройства.
Тормозные устройства обеспечивают возможность быстрой остановки производственного оборудования или отдельных его элементов, являясь важным средством предупреждения аварий и несчастных случаев, особенно при контактной работе человека и машины. Выбор тормозной системы, исходя из требований безопасности, обосновывается расчетом времени торможения или тормозного пути в зависимости от специфических особенностей оборудования и условий его эксплуатации.
Сигнализация об опасности.
Сигнализация является средством предупреждения работающих о наступающей опасности. К сигнализирующим устройствам относятся световые и звуковые сигналы, знаковая сигнализация и различные указатели уровня жидкости, давления, температуры. Предохранительные устройства и блокировки безопасности автоматически устраняют возникшую опасность. Световые и звуковые сигналы подаются непосредственно перед наступлением опасности. В некоторых случаях они предупреждают, если какой-либо узел агрегата не сработал. Это делается для того, чтобы своевременно принять меры для устранения неисправности, не допустив аварии, которая может произойти, если другие части агрегата продолжают работать. Такие сигналы предупреждают человека о приближении его к опасной зоне.
Разрывы и габариты безопасности.
В целях безопасности труда при обслуживании технологического оборудования, обеспечения безопасности зданий и сооружений, предупреждения аварий при эксплуатации различных видов транспорта, подъемно-транспортных средств и в некоторых других случаях системой средств техники безопасности предусмотрено нормирование разрывов между производственными зданиями и сооружениями, машинами и различными устройствами и установление габаритов безопасности.
Под разрывом и габаритами безопасности обычно понимают минимально допустимые расстояния между объектами, из которых один или оба представляют потенциальную опасность, могущую легко проявиться при меньших расстояниях между ними. Для конкретных производственных условий разрывы и габариты безопасности устанавливаются соответствующими стандартами, нормами технологического проектирования, общими и специальными правилами безопасности.
Дистанционное управление.
Дистанционное управление агрегатами, машинами, станками и различными технологическими процессами позволяет вывести человека из опасной зоны и облегчить его труд. Особенно большое значение дистанционное управление как средство безопасности имеет при производстве и использовании взрывчатых, токсических, легковоспламеняющихся веществ и при обработке радиоактивных материалов. Также большое значение имеет применение дистанционного управления запорной и регулирующей арматурой, когда она расположена в труднодоступных, огнеопасных и других зонах, в которых длительное пребывание обслуживающего персонала недопустимо.
Сигнальные цвета и знаки безопасности.
Сигнальные цвета и знаки безопасности должны своевременно возбудить внимание к опасности, они напоминают работающим о необходимости соблюдать те или другие требования, помогают быстро и безопасно ориентироваться при выполнении различных производственных операций и ремонтных работ.
Требования к сигнальным цветам и знакам безопасности установлены в ГОСТ 12. 4. 026-01.
Установка, монтаж, перестановка и размещение стационарного и настольного оборудования в действующих цехах, участках и других производственных помещениях производятся по утвержденным технологическим планировкам, согласованным с соответствующими службами предприятия. Планировки на размещение оборудования и установок с применением пожаро- взрывоопасных и вредных химических веществ или имеющих источники излучения вредных производственных факторов перед утверждением подлежат согласованию с местными органами санитарного и пожарного надзора.
На планировке указываются:
- наименование помещений, цехов, участков и т. д., масштаб изображения;
- габаритные размеры помещений с указанием координатных осей, расположение окон и дверей;
- категории пожаро- взрывобезопасности для каждого помещения с указанием расположения взрывоопасных смесей по категориям и группам;
- точки подключения инженерных сетей и коммуникаций - отопления, вентиляции, водопровода и канализации, сжатого воздуха, высоковольтных и низковольтных электросетей и т. п., к которым следует подключать устанавливаемое оборудование;
- габариты и место установки оборудования, его номер на планировке, перечень устанавливаемого оборудования, расположение рабочих мест и т. п., причем изображение оборудования выполняется по его контуру с учетом крайних перемещений движущихся частей, открывающихся дверей и применения длинномерных заготовок;
- стационарные подъемно-транспортные средства;
- места складирования материалов, изделий;
- санитарно-техническое оборудование и вентиляционные установки;
- проходы и проезды с указанием транспортных средств;
- средства пожаротушения (пожарные краны, огнетушители);
- краткая характеристика устанавливаемого оборудования, количественные характеристики по электроснабжению, вентиляции, воде (подача и слив), сжатому воздуху и т.п.
Указанные характеристики сводятся в таблицу;
- количественные характеристики выделяемых в воздушную среду и воду вредных химических веществ (в единицу времени);
- методы нейтрализации и утилизации вредных химических веществ в воде и воздухе.

Классификация и окраска емкостей
(т.л. – тысяч литров)
1. Трубопроводы. Жидкости и газы, транспортируемые по трубопроводу разбиты на десять укрупненных групп, в соответствии с которыми установлена опознавательная окраска трубопроводов:
Вода - зелёный.
Пар-красный.
Воздух - синий.
Газы горючие и негорючие - желтый.
Кислоты - оранжевый.
Щёлочи - фиолетовый.
Жидкости гор. и негор. - коричневый.
Прочие вещества - серый.
На трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца.

2. Газгольдеры. Газгольдеры высокого давления (до 40 МПа) служат для создания запаса газа высокого давления; газгольдеры низкого давления – для хранения запаса газа, сглаживания пульсаций, отделения механических примесей и других целей.

3. Сосуды для сжиженных газов. Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией. Стационарные резервуары изготовляют объёмом до 500 т.л. и более, трансп-ые сосуды - обычно до 35 т.л. На транспортных сосудах наносят соотв-ие надписи и отличительные полосы

4. Котлы. Это устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для нагревания воды или получения пара с давлением выше атмосферного.
При работе с котлами наибольшую опасность представляет взрыв. При взрыве котла происходит мгновенное испарение воды, находящейся под давлением и при температуре выше 100°С, поскольку из - за взрыва давление в нем падает до атмосферного. При мгновенном испарении воды образуется огромное количество пара (1л воды, переходя в пар, увеличивается в объёме в 1700 раз), что является причиной больших разрушений.

5. Баллоны. Они служат для хранения и перевозки сжатых сжиженных и растворенных газов при температурах от -50 до +60°С и различных давлениях.
Баллоны изгот-ют малой (0,4-12л), средней (20-50л) и большой вместимости (80-500 л). У горловины каждого баллона на сферической части выбиваются данные: товарный знак завода-изготовителя; дата (месяц, год) изготовления (испытания) и год следующего испытания; рабочее и пробное давление (МПа); ёмкость баллона (кг); клеймо ОТК – обозначение действующего стандарта.
Баллоны для сжатых газов, принимаемые заводами-наполнителями от потребителей, должны иметь остаточные давление ≥0,05 МПа, а баллоны для растворенного ацетилена - ≥0,05 и ≤0,1 МПа. Остаточное давление позволяет опред-ть, какой газ находится в баллонах, проверить герметичность и его арматуры и гарант-вать не проникновение в баллоны другого газа или жидкости.

Причины взрыва баллонов:
1. Чрезмерное переполнение баллонов сжиженными газами. Т.к. жидкости практически несжимаемы, то при повышении температуры баллона происходит их расширение и испарение, что приводит к возникновению очень высоких давлений.
2. Значительный перегрев или переохлаждение стенок баллона. Перегрев вызывает размягчение материала стенок и снижение их механической прочности, переохлаждение - хрупкость материала стенок, которая также приводит к снижению прочности
3. Попадание масел и других жировых веществ во внутреннюю полость баллонов, наполненных кислородом, приводящие к образованию взрывоопасных смесей.
4. Образование коррозии и ржавчины внутри баллонов. Частицы ржавчины, увлекаемые выходящим из баллона газом, могут образовать искру вследствие трения и накопления статического электричества. По этой причине кислородные баллоны перед наполнением промывают, обезжиривают растворителями (дихлорэтаном, трихлорэтаном).
6. Неправильное наполнение баллонов, приводящее к образованию взрывоопасных сред (например, при наполнении водородных баллоне кислородом).

Маркировка баллонов

Название газа	Окраска баллона	Текст надписи	Цвет надписи	Цвет полосы
Ацетилен		Ацетилен
		Сжатый воздух
Углекислота		Углекислота
Кислород		Кислород
				Коричневый
	Коричневая
Аргон чистый		Аргон чистый
Все другие горючие		Наименование газа

На всех путях движения напольно-транспортного оборудования (сталевозов, шлаковозов, чугуновозов, тележек и др.) предусматривается установка концевых выключателей для автоматического отключения механизмов передвижения указанного оборудования (с учетом возможного перемещения по инерции). Кроме того, на всех путях напольно-транспортного оборудования установлены ограничивающие упоры.

Каждый электродвигатель привода поворота конвертера оборудуется тормозом, позволяющим в случае отключения электроэнергии удерживать конвертер в неподвижном положении. Механизмы вертикального перемещения фурм оборудуются выключателями и упорами, исключающими возможность падения фурм в конвертер.

Все краны оборудуются следующими предохранительными устройствами:

упорами, ограничивающими движение крана, установленными на крановых путях в торцах пролетов, а также концевыми выключателями, установленными на механизмах передвижения крана, отключающими механизм передвижения при приближении крана к упору на расстояние не менее половины пути торможения механизма передвижения;

Концевыми выключателями, отключающими механизмы передвижения кранов при приближении их друг к другу;

Упорами на мосту крана и концевыми выключателями, ограничивающими ход тележки;

упорами на тележках и концевыми выключателями, ограничивающими перемещение вверх крюков.

Места установки предохранительных устройств приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Предохранительные устройства

Наименование устройств

Место установки

1.1. Электрофицированная задвижка с дистанционным управлением 1.2. Взрывные предохранительные клапаны 1.3. Заземление металлических нетоковедущих: частей электрооборудования 1.4. Молниезащита 1.5. Гидрозатворы для обеспечения надежного затвора при отключение воды 1.6. Устройства, обеспечивающие постоянное рабочее давление кислорода на низкой стороне 1.7. Уплотнения, исключающие подсосы воздуха на всех подвижных соединениях газоотводящего тракта конвертера, работающих под разрежением 1.8. Ограничители хода мостовых кранов и полупортальных завалочных машин, работающих на одних путях 1.9. Ограничители грузоподъемности всех кранов, допускающие перегрузку не более чем на 25% 1.10. Упоры, препятствующие смещению совков с тележек

На отводе кислорода провода от цехового коллектора к конвертеру Газоотводящий тракт Электроприводы конвертера, фурмы, камина Газоотводящий тракт Газоотводящий тракт Узел регулирования кислорода Газоотводящий тракт конвертера Краны полупортальные, завалочные машины Мостовые краны, полупортальные завалочные машины Скраповозы

Места установки блокировочных устройств показаны в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Блокировочные устройства

Наименование средств

Место установки

1. Конвертер 1.1. Блокировка, исключающая ввод фурмы при наклонном положении конвертера 1.2. Блокировка, обеспечивающая подъем фурмы и прекращение подачи кислорода при снижении давления кислорода перед фурмой, уменьшении расхода воды на охлаждение фурмы или повышении температуры отходящей воды 1.3. Блокировка, обеспечивающая подъем фурмы из конвертера при внезапном прекращении подачи электроэнергии 1.4. Выключатели, исключающие возможность падения фурмы в конвертер 1.5. Блокировка, исключающая опускание фурмы и подачи кислорода в конвертер при прекращении или уменьшении подачи воды в котел или газоочистку ниже минимально допустимой величины, а также повышении температуры воды, выходящей из кессона выше допустимого предела 1.6. Блокировка, запрещающая побьем юбки котла при наличии окиси углерода в отходящих газах 1.7. Блокировки газоотводящего тракта: Подачи пара на свечу перед дожигающим устройством и отключении подачи газа на запальные горелка при аварийной остановке дымососа или падении разрежения до него, а также при любом аварийном прекращении продувки плавки; Предотвращения подачи кислорода на очередную продувку плавки при неисправности запальных горелок; Отключения подачи кислорода на фурму после начала ее подъема при прекращении продувки (нормальном и аварийном) 1.8. Блокировки, исключающие возможность управления движением напольно-транспортного оборудования (сталевозов, скраповозов, шлековозов и др.) одновременно из двух пунктов 1.9. Блокировки, исключающие возможность управления оборудованием одновременно из разных пунктов (дистанционное управление от ЭВМ, местное управление) 1.10. Блокировка, включающая системы регулирования дымососа после "зажигания" плавки 1.11. Блокировка, исключающая подачу кислорода в цех и на конвертер при прекращении подачи электроэнергии в цех

Привод подъема-опускания фурмы Привод фурмы Привод фурмы Привод фурмы Привод фурмы, узел регулирования кислорода Привод подъема юбки Газоотводящие тракты Газоотводящие тракты конвер-теров, узлы регулирования подачи кислорода на фурмы Узел регулирования подачи кисло-рода, привод подъема фурмы Посты, пульты управления напольно-транспортным обору-дованием Посты и пульты управления обору-дованием Газоотводящие тракты конвертеров Кислородно-расширительный пункт. Узлы регулирования

Применение ограждений.

Для создания безопасных условий труда все открытые движущиеся части оборудования, расположенные на высоте 2,5 м и менее от уровня пола или доступные для случайного прикосновения рабочих с обслуживающих площадок, а также контргрузы, не размещенные внутри оборудования, ограждаются сплошным или сетчатым ограждением с размерами ячеек 20x20 мм. Ограждения съемные, устойчивые по отношению к коррозии и механическим воздействиям.

Все ограждения имеют блокировки с пусковыми устройствами оборудования, исключающие работу оборудования при снятом ограждении.

Все площадки, расположенные на высоте 0,6 м и более, от уровня пола, лестницы, открытые приямки, переходные мостики, проемы в перекрытиях снабжены перилами или сплошными бетонными и металлическими ограждениями высотой не менее 0,9 м. Предусматривается закрытие люков, приямков, проемов прочными крышками или настилами, уложенными заподлицо с полом .

В конвертерном пролете ограждающими устройствами служат:

Шлакоотбойные щиты (под рабочей площадкой вдоль путей шлаковоза, сталевоза);

Сплошное ограждение (привод поворота конвертера);

Перила со сплошной обшивкой по низу (рабочая площадка, площадки обслуживания приводов, площадки обслуживания машины подачи кислорода, площадки обслуживания котла-охладителя, газоочистки и др.).

Защита трубопроводов от коррозии.

Коррозия – это разрушение, разъедание твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами. Она приводит к потере прочности, твердости, пластичности, герметичности, что в свою очередь может привести к авариям.

В конвертерном пролете имеются газоходы, в которых при конвертерной плавке возможны образования настылей при движении газа, отверстий, что может привести к обрушению конструкций газоходов, а, следовательно, к аварийности и травматизму. Чтобы избежать этого и обеспечить высокую коррозионную стойкость, необходимо использовать специальные коррозионно-стойкие материалы.

Так, например, для защиты сварных стыков трубопроводов рекомендуется использовать специальный коррозионно-стойкий, термостойкий материал. Им облицовывают внутренние поверхности труб. При этом, сначала облицовку выполняют тонкостенной втулкой из коррозионно-стойкой стали, которую устанавливают со смещением от торца труб и приваривают к телу трубы кольцевыми швами, а облицовку внутренней поверхности трубы между приваренной втулкой и торцом трубы выполняют наплавкой коррозийно-стойкого материала, затем внутрь поверхности трубы включают частично облицованную поверхность, покрытую термочувствительным коррозионно-стойким материалом, например, стеклоэмалевым или полимерным, а соединение труб осуществляют сваркой .

Защита от тепловых излучений.

В местах прохода сталевозов, чугуновозов с жидким металлом, шлаковозов с жидким шлаком, а также в местах, подвергающихся воздействию теплоизлучения установленнатеплозащита металлоконструкций здания и оборудования. Все колонны вдоль пути движения сталевоза на высоту до 8 м футеруются огнеупорным кирпичом, балки и площадки над сталевозами защищаются специальными экранами из нержавеющего металла или водоохлаждаемыми экранами (балки над конвертером).

Для защиты металлоконструкций здания и оборудования расположенного над конвертером предусматривается полное укрытие конвертеров, обеспечивающее улавливание факела, образующегося при завалке металлолома и заливке чугуна. Для обеспечения укрытия необходимых размеров и обеспечения технологии завалки металлолома и заливки чугуна и с целью удаления троссов крана от зоны выбивания факела предусмотрены совки для лома и ковши для заливки чугуна с удлиненными носками. Для защиты работающихот лучистого тепла и возможных выбросов продуктов плавки предусмотрено полное укрытие конвертеров с нулевой отметки до отметки выше юбки котла-охладителя конвертерных газов.

Проемы в укрытии со стороны слива плавки оборудованы раздвижными воротами.

Пульты управления конвертеров располагаютсясо смещением относительно горловины конвертера.

Предусмотрен комплекс мероприятий по дополнительной теплозащите главных постов управления конвертерами, в том числе остекление поста теплопоглощающими стеклами, защиту наружной стенки поста, обращенной в сторону конвертера отражающими экранами (алюминиевыми листами S =1,5 мм), подача кондиционированного воздуха в пост от центральной вентстанции по теплоизолированному воздуховоду. Возможна также установка подвижного защитного экрана из полимерной пленки с металлизированным покрытием между элементами остекления. Экран устанавливается между двумя оконными блоками с одинаковым остеклением на расстоянии 5-20 мм от каждого из элементов остекления .

Взятие проб и замер температуры металла предусматривается с термозондом без повалки конвертера с автоматической перезарядкой датчиков. Для ручного отбора проб предусматривается механизированная тележка с теплозащитным экраном.

Обслуживание сталевыпускного отверстия предусмотрено со специальной площадки, оборудованной защитным экраном. Стекла кабины управления полупортальной машины выполняются прочными теплозащитными и оборудуются специальными защитными экранами. Кабина теплоизолирована, оборудована кондиционером.

Устройство аспирационных систем.

Образующиеся при продувке в конвертере дымовые газы полностью улавливаются, охлаждаются, подвергаются очистке на газоочистке мокрого типа и передаются на установку использования конвертерных газов.

Для предотвращения выбивания конвертерных газов через технологические отверстия в котле-охладителе конвертерных газов предусматривается их отсечка азотными эжекторами.

Для улавливания неорганизованных выбросов, образующихся при завалке металлолома и заливке чугуна в конвертер, выпуске металла, слива шлака из конвертера предусматривается полное укрытие конвертеров с индивидуальным отводом уловленных газов на центральную газоочистную станцию конвертерного цеха .

Защита от шума и вибрации.

Для уменьшения уровней шума и вибрации предусматривается герметизация постов управления с устройством звукопоглощающей облицовки внутренних поверхностей ограждающих конструкций, звукоизолирующие укрытия шумящих узлов агрегатов.

В качестве ограждающих конструкций встроенных помещений и постов управления в конвертерном пролете предусматривается применение трехслойных панелей. Внутренние поверхности стен и потолков в необходимых случаях облицовываются звукопоглощающими материалами. Стыки герметизируются с использованием резиновых и полиуретановых прокладок.

Предусмотрено снижение шумовых характеристик от оборудования конвертерного пролета. Предусматриваются мероприятия по звукоизоляции и звукопоглощению в источниках возникновения шума, на пути его распространения.

Полное укрытие конвертера обеспечивает снижение уровня шума на рабочей площадке и в пролете по ходу плавки. Для этого предлагается применить кожух конвертера, содержащий каркас, смонтированные на нем заднюю и лицевую панели и две боковины, образующие конвективный канал, крышку, воздуховыпускные прорези, отверстия в одну из боковин под трубы теплосети, подключаемые к нагревательному элементу. Воздуховыпускные прорези выполнены в крышке и верхней части лицевой панели в виде прорезей типа “жалюзи”, отбортовки отогнуты наружу кожуха .

Сталевозы и шлаковозы не являются источниками повышенного шума. Единственным источником шума является звуковая сирена, включаемая при их движении, согласно требованиям техники безопасности.

Для защиты от вибрации используются виброизолирующие и вибропоглощающие устройства, а также средства дистанционного управления, автоматического контроля и сигнализации.

На кранах конвертерного цеха не предусматривается установка высоковольтных преобразователей, что позволяет исключить вибрацию их мостов. Питание кранов - через тиристорные преобразователи, устанавливаемые в помещениях на полу цеха .

Вентиляция.

Естественная вентиляция.

В связи с выделением в кислородно-конвертерном цехе значительных количеств тепла, пыли (особенно мелкодисперсной, витающей в воздухе) и газов важное значение для создания благоприятных условий труда имеет организованный воздухообмен. Естественная вентиляция является основным средством борьбы с производственными вредностями. С ее помощью можно обеспечить огромные воздухообмены, достигающие иногда десятков миллионов кубических метров в час. Осуществление таких воздухообменов путем устройства механической вентиляции потребовало бы значительных затрат, больших расходов электрической и тепловой энергии и было бы весьма сложно в эксплуатации .

Основные достоинства аэрации – незначительные (по сравнению с механической) затраты и бесшумность.

Защитные устройства являются специальными дополнениями к основному оборудованию и служат для обеспечения безопасности его эксплуатации и защиты обслуживающего персонала. Необходимость защитных устройств связана с возникновением так называемых опасных зон, т.е. пространств, в которых постоянно действуют или периодически возникают ситуации, опасные для жизни и здоровья обслуживающего персонала. Опасные зоны возникают при эксплуатации машин, станков и аппаратов, имеющих движущиеся, вращающиеся, толкающие, режущие части и детали, а также при эксплуатации подъем-

но-транспортных механизмов и выполнении ремонтно-монтажных работ. При конструировании оборудования и проектировании технологического процесса должны быть выявлены опасные зоны и приняты меры к их исключению или применению защитных устройств, исключающих возможность попадания человека в опасные места.

К защитным устройствам от механического травмирования относятся предохранительные тормозные, оградительные устройства, средства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности, системы дистанционного управления.

Системы дистанционного управления и автоматические сигнализаторы на опасную концентрацию паров, газов, пылей применяют во взрывоопасных производствах и производствах с возможностью выделения в воздух рабочей зоны токсичных веществ.

Предохранительные защитные устройства предназначаются для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра (увеличении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, крутящего момента и т.п.), характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых. Тем самым исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125-83 предохранительные защитные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.

Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электрические, электронные, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.

Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.

Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор. Наиболее часто эти виды защиты применяются в машинах и агрегатах, не имеющих ограждений, или если работа может вестись при снятом или открытом ограждении.

Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить, а следовательно, и пустить его в ход.

Электрическую блокировку применяют на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения.

Электромагнитную блокировку применяют для предотвращения попадания человека в опасную зону. Если это происходит, высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле.

Контакты электромагнитного реле обесточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромагнитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работают магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле, и оптическая блокировка. В последнем случае лучи от источника света направляются через опасную зону в фотоэлемент, преобразующий свет в электрический ток, который, пройдя через усилитель и контрольное реле, замыкает цепь пускового электромагнита. При попадании человека в опасную зону свет перестает поступать в фотоэлемент, электрическая цепь размыкается, и привод машины отключается. Оптическая блокировка используется для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах, штамповочных станках.

Пневматические и гидравлические блокировки применяются в агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т.д. В случае превышения допустимого значения давления реле давления подает импульс на электромагнит, который обеспечивает закрытие запорного устройства (быстродействующего клапана) на линии подачи рабочего вещества и одновременно производится останов привода агрегата.

Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или срабатывание) при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т.п. Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.

К защитным устройствам относятся также тормоза. Условия их применения разнообразны: часто выключения двигателя недостаточно для остановки движущихся частей механизма и необходимо дополнительное торможение; в других случаях тормоз может быть использован как своеобразный регулятор движения, например в процессе поднятия груза грузоподъемным устройством; в центрифугах тормоза устраняют вибрацию при большой скорости вращения барабана и т.п. Тормозные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению – на колодочные, дисковые и клиновые; по способу срабатывания – на ручные и автоматические; по принципу действия – на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные; по назначению – на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токоведущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ и т.п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте (леса и т.п.).

В соответствии с ГОСТ 12.4.125-83, классифицирующим средства защиты от механического травмирования, оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению – на кожухи, щиты, козырьки, барьеры и экраны; по способу изготовления – на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные; по способу установки – на стационарные и передвижные. Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство, сблокированное с рабочими органами механизма или машины, вследствие чего закрыт доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента.

Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машин. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов и дерева необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок. Расчет ограждений ведется по специальным методикам /14/.

Предохранительные устройства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при появлении в их работе отклонений от заданных параметров или в целях предупреждения опасности для работающего. Они рассматриваются по отдельным видам производственного оборудования.

Надежное крепление деталей на станках обеспечивают специальные приспособления. В случае применения в приспособлениях для зажима деталей пневматических, гидравлических или электромагнитных устройств, предусматриваются ограждения и блокировка, исключающие вылет обрабатываемых деталей при перерывах в питании воздухом, рабочей жидкостью или электрическим током.

В приспособлениях с механическим креплением усилие, прилагаемое работающими к рукояткам зажима, нельзя направлять в сторону инструмента, чтобы устранить опасность травмирования руки при ее соскальзывании. Конструкция приспособлений, в которых установка, снятие и крепление деталей выполняются вручную, должна обеспечивать полную безопасность при производстве данных операций.

При конструировании и устройстве приспособлений надо учитывать необходимость обеспечения свободного выхода и удаления стружки со станка.

Подачу заготовок на станок следует производить с удобной для рабочего стороны. При этом установку и снятие со станков, прессов и транспортных средств деталей, приспособлений и инструмента массой более 16 кг необходимо производить с помощью подъемных механизмов: кранов, тележек с подъемными платформами и т. д.

Подъемные механизмы оснащают приспособлениями, обеспечивающими надежное удержание заготовки, изделия или инструмента, а также удобный и безопасный подъем и установку их на станок (рис. 101).

Рис. 101. Приспособление для установки и снятия патрона, заготовки, изделия

Блокировка является одним из широко распространенных методов борьбы с травматизмом и применяется на различном оборудовании.

В целях безопасности используют автоматические предохранительные блокировочные устройства.

Такие устройства, осуществляющие фиксацию рабочих частей элемента аппарата или схемы в определенном (рабочем или нерабочем) положении, служат для:

предотвращения неправильного управления агрегатом или сочетания движений механизмов, опасных для персонала;

немедленной остановки агрегата при возникновении опасности или нарушении нормальных условий работы;

недопущения работы агрегата без предохранительных приспособлений;

ограничения движения механизмов за заданные пределы и др. Для блокировки используют электрическую, механическую, оптическую и магнитную связи.

Рассмотрим принцип работы фотоэлектрического устройства блокировки. На стойках пресса или другого оборудования со стороны рабочего установлены: на одной стойке фотореле, а на другой - специальная электрическая лампа. Узкий луч света от лампы направлен на фотоэлемент, вследствие чего возникает электрический ток и привод механизма тормоза находится в выключенном положении - пресс работает. Когда же луч света от лампы прерывается руками рабочего, оказавшимися в опасной зоне, электрический ток в фотоэлементе не образуется, действие тока на привод механизма тормоза прекращается, тормоз срабатывает и останавливает пресс. Схема фоторелейной защиты, устанавливаемой на прессах с муфтой жесткого сцепления, приведена на рис. 102.

Рис. 102. Схема фоторелейной защиты, применяемой на прессах с муфтой жесткого сцепления

Опасная зона у пресса просвечивается лучом 1, падающим от лампы на фотоэлемент 3, в цепи которого находится реле 7. В цепь через выпрямитель 8 включены контакты 10 и электромагнит 9. При пересечении луча света, т. е. при нахождении в опасной зоне 2 рук рабочего, фотореле срабатывает, по обмотке электромагнита 9 протекает ток, электромагнит оттягивает стержень 11, преодолевая сопротивление пружины 4 и подводит его под рычаг 6, включающий муфту 5. Стержень 11 соединен с педалью пуска 12, которая при таком его положении блокируется, и пресс не может быть пущен в работу.

На рис. 103 приведена схема защиты с использованием радиоактивных изотопов.

Рис. 103. Схема ограждения опасной зоны с применением радиоактивных изотопов:

1 - браслет с изотопом; 2 - экран; 3 - питание устройства; 4 - устройство, воспринимающее излучение радиоактивного источника; 5 - вальцы, создающие опасную зону

Применяется блокировка ограждений фрезы, ремней, шкивов, шестерен станков и оборудования, при которой последние не могут быть приведены в действие, пока их ограждения отведены в сторону и не установлены на месте.

По принципу блокировки производится защита следующих устройств: защитного щитка на абразивном станке, предохраняющего рабочего от травмирования отлетающими частицами при заточке инструмента и обработке изделий-при откинутом щитке двигатель блокируется и включить его невозможно; люка кабины крановщика, открываемого для выхода на верх мостовых кранов - при открывании люка подача тока ко всем механизмам и приводам крана прекращается; дверей помещения, в котором имеется оборудование, находящееся под высоким напряжением - при открывании дверей оборудование обесточивается.

Для защиты человека от механического травмирования применяют два основных способа:

• · обеспечение недоступности человека в опасные зоны
• · применение устройств, защищающих человека от опасного фактора.

Средства защиты от механического травмирования подразделяются на коллективные (СКЗ) и индивидуальные (СИЗ). СКЗ делятся на оградительные, предохранительные, тормозные устройства, устройства автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления, знаки безопасности.

Оградительные устройства предназначены для предотвращения случайного попадания человека в опасную зону. Они применяются для изоляции движущихся частей машин, зон обработки станков, прессов, ударных элементов машин и т.д. от рабочей зоны. Оградительные устройства могут быть стационарными, подвижными и переносными; могут быть выполнены в виде защитных кожухов, дверцей, козырьков, барьеров, экранов. Оградительные устройства изготовляются из металла, пластмасс, дерева и могут быть как сплошными, так и сетчатыми.

На рис. 1 показано стационарное сетчатое ограждение опасной зоны промышленного робота, а на рис. 2 - схема роботизированного участка.

Рисунок 1. Стационарное сетчатое ограждение промышленного робота

Рисунок 2. Схема системы безопасности роботизированного участка

Вход в огражденную опасную зону осуществляется через дверцы, снабженные устройствами блокировки, останавливающими работу оборудования при их открытии. Рабочая часть режущих инструментов (пил, фрез, ножевых головок и т.д.) должна закрываться автоматически действующим ограждением (рис 7,3), открывающимися во время прохождения обрабатываемого материала или инструмента только для его пропуска.

Ограждения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих частиц обрабатываемого материала, разрушившегося обрабатывающего инструмента, от срыва обрабатываемой детали и т.д. Переносные ограждения используют как временные при ремонтных и наладочных работах.

Предохранительные устройства предназначены для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от нормального режима работы или при попадании человека в опасную зону. Они подразделяются на блокирующие и ограничительные.

Блокирующие устройства исключают возможность проникновения человека в опасную зону. По принципу действия блокирующие устройства могут быть механическими, электромеханическими, электромагнитными (радиочастотными) фотоэлектрическими, радиационными. Имеются и другие менее распространенные виды блокирующих устройств (пневматические, ультразвуковые).

Широко применяется фотоэлектрическая блокировка, основанная на принципе преобразования в электрический сигнал светового потока, падающего на фотоэлемент. Опасную зону ограждают световыми лучами. Пересечение человеком светового луча вызывает изменение фототока и приводит в действие механизмы защиты или отключения установки. Фотоэлектрическая блокировка используется на турникетах метро.

Находит применение радиационная блокировка, основанная на применении радиоактивных изотопов. Ионизирующие излучения, направленные от источника, улавливаются измерительно-командным устройством, которое управляет работой реле. При пересечении луча измерительно-командное устройство подает сигнал на реле, которое разрывает электрический контакт и отключает оборудование. Действие изотопов рассчитано на работу в течение десятков лет, и для них не требуется специального ухода.

Ограничительные устройства -- это элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К таким элементам относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с приводом, фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах и т.п. Элементы ограничительных предохранительных устройств делятся на две группы: элементы с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, фрикционные муфты) и элементы с восстановление кинематической связи путем его замены (например, штифты и шпонки).

Тормозные устройства подразделяют по конструктивному исполнению на колодочные, дисковые, конические и клиновые. В большинстве видов производственного оборудования используют колодочные и дисковые тормоза. Примером таких тормозов могут являться тормоза автомобилей. Принцип действия тормозов производственного оборудования аналогичен. Тормоза могут быть ручные (ножные), полуавтоматические и автоматические. Ручные приводятся в действие оператором оборудования, а автоматические-- при превышении скорости движения механизмов машин или выхода за допустимые пределы иных параметров оборудования. Кроме того, тормоза можно подразделить по назначению на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Устройства автоматического контроля и сигнализации (информационные, предупреждающие, аварийные) очень важны для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования.

Устройства контроля -- это приборы для измерения давлений, температуры, статических и динамических нагрузок и других параметров, характеризующих работу оборудования и машин. Эффективность их использования значительно повышается при объединении с системами сигнализации (звуковыми, световыми, цветовыми, знаковыми или комбинированными).

Устройства автоматического контроля и сигнализации подразделяют:

• · по назначению на информационные, предупреждающие, аварийные;
• · по способу срабатывания на автоматические и полуавтоматические.

Для сигнализации применяются следующие цвета:

красный -- запрещающий

желтый -- предупреждающий

зеленый -- разрешающий

синий -- сигнализирующий

Видом информативной сигнализации являются различного рода схемы, указатели, надписи. Последние поясняют назначение отдельных элементов машин либо указывают допустимые величины нагрузок. Как правило, надписи делают непосредственно на оборудовании или табло, расположенном в зоне обслуживания.

Устройства дистанционного управления (стационарные и передвижные) наиболее надежно решают проблему обеспечения безопасности, так как позволяют осуществлять управление работой оборудования с участков за пределами опасной зоны.

Знаки безопасности могут быть запрещающими, предупреждающими, предписывающими, указательными, пожарными, эвакуационными и мед. назначения.

механический травмирование защита электрический