1. Проблеми охорони праці та екології при виборі технологічних процесів.

2. Термічні технологічні процеси, їх сутність та сфери застосування.

Список використаної літератури.

1. Проблеми охорони праці та екології при виборі технологічних процесів

Безпека праці досягається забезпеченням безпеки будівель та споруд, виробничих процесів і обладнання. Вирішення питань охорони праці здійснюється на стадіях проектування, виготовлення й експлуатації різних об’єктів виробничого призначення.

Будівлі, споруди підприємств мають відповідати будівельним нормам і правилам, санітарним нормам проектування промислових підприємств СН 245-71, а також галузевим нормативним документам. Об’єм виробничих приміщень на одного працівника згідно із санітарними нормами повинен складати не менше 15 м3, а площа приміщення — 4,5 м2. Ширина основних проходів усередині цехів та ділянок має бути не менша 1,5 м, а ширина проїздів — 2,5 м. Висота виробничих приміщень повинна бути не менше 3 м.

Важливе значення для здорових та безпечних умов праці мають раціональне розміщення основного і допоміжного устаткування, правильна організація робочих місць. Констру

кція робочого місця, його розміри й взаємне розміщення його елементів покликані відповідати антропометричним, фізіологічним характеристикам людини (що зумовлюють раціональну робочу позу, зменшення статичних навантажень, оптимізацію робочої зони та інформаційних потоків), а також характеру роботи. Організація робочих місць повинна забезпечувати вільність рухів працівників, безпеку виконання трудових операцій.

Безпека виробничих процесів значною мірою залежить від рівня організації та планування цехів, ділянок, від облаштованості та організації робочих місць. Вона забезпечується комплексом проектних та організаційних рішень, який містить: відповідний вибір технологічних процесів, робочих операцій, виробничого обладнання, порядок його обслуговування й умови його розміщення, засоби зберігання і транспортування матеріалів, заготівок, напівфабрикатів, готової продукції та відходів виробництва, засобів захисту працівників.

Виробничі процеси мають бути пожежо- і вибуховобезпечними, а також не повинні забруднювати навколишнє середовище шкідливими виробами. Загальні вимоги до виробничих процесів передбачають:

· заміну технологічних процесів та операцій, пов’язаних з виникненням небезпечних і шкідливих факторів, процесами та операціями, при виконанні яких ці фактори відсутні;

· комплексну механізацію та автоматизацію виробництва;

· застосування дистанційного управління технологічними процесами;

· герметизацію обладнання;

· застосування засобів колективного захисту працівників;

· усунення контакту працівників з матеріалами, заготовками, готовою продукцією, відходами виробництва, які справляють небезпечну дію;

· перехід від періодичних процесів до безперервних;

· застосування контролю й управління технологічними процесами;

· використання раціональних режимів праці та відпочинку.

Щодо безпеки виробничого обладнання, то її слід охарактеризувати як властивість виробничого обладнання зберігати відповідність вимогам безпеки праці при виконанні заданих функцій в умовах, установлених нормативно-технічною документацією[2, c. 52-54].

Конструкції машин і виробничого обладнання повинні проектуватися так, щоб вони не були джерелом несприятливого впливу на людину. Це означає, що конструкції обладнання повинні відповідати вимогам підтримки на робочому місці санітарно-гігієнічних умов праці на рівні нормативів, установлених законодавством про охорону праці. У проектуванні конструкцій машин і виробничого обладнання має враховуватися також забезпечення обслуговування обладнання в сприятливих для працівника позах із застосуванням зусиль, траєкторії, швидкості та кількості рухів суглобів у фізіологічно допустимих позах.

Вимоги виробничої ергономіки випливають з особливостей нормального функціонування органів чуття людини, наприклад: зумовленості кута зору, рівня інтенсивності сигналу обсягу інформації, яку працівник має сприймати й переробляти. Це означає, що конструкція обладнання повинна відповідати анатомо-фізіологічним і психофізичним особливостям будови й функціонування органів людини.

Вимоги безпеки до виробничого обладнання викладені в міждержавних стандартах: ГОСТ 12.2.003-74. «ССБТ. Оборудование производственное»; ГОСТ 12.2.049-80 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования»; ГОСТ 12.2.062-81 «ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные». Ці вимоги містяться в технічній документації з монтажу, експлуатації, ремонту, транспортування та збереження виробничого обладнання.

Жоден зразок нової машини, механізму й іншого виробничого обладнання не може бути переданий у серійне виробництво, якщо він не відповідає вимогам охорони праці. Нові чи реконструйовані виробничі об’єкти засобу виробництва не можуть бути прийняті в експлуатацію, якщо вони не мають сертифіката безпеки.

Рівень безпеки виробничого обладнання забезпечується технічними й організаційними заходами, здійсненням атестації робочих місць, контролем за станом і експлуатацією обладнання; проведенням згідно з графіком планових запобіжних ремонтів[3, c. 67-69].

Небезпечні і шкідливі виробничі фактори класифікуються відповідно до ГОСТ 12.0.003–74 «Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».

При термічній і хіміко-термічній обробці металів можливий вплив на працівників різних небезпечних і шкідливих виробничих факторів, у тому числі:

· незахищені рухливі елементи виробничого устаткування;

· заготовки, готові вироби або деталі, що пересуваються (далі — деталі);

· транспортні засоби, що рухаються;

· аерозолі фіброгенної дії (пилу);

· несприятливий мікроклімат робочої зони;

· підвищена температура поверхонь устаткування і матеріалів;

· знижена температура при обробці деталей холодом;

· підвищена або знижена температура повітря робочої зони;

· небезпечний рівень напруги в електричному ланцюзі, замикання якого може відбутися через тіло людини;

· підвищений рівень електромагнітного випромінювання (ультрафіолетового, видимого, інфрачервоного, лазерного, мікрохвильового, радіочастотного);

· підвищена напруженість магнітного поля;

· підвищений рівень шуму на робочому місці;

· знижена освітленість робочого місця;

· пожежо- і вибухонебезпека;

· хімічні фактори загальнотоксичного, дратівного, канцерогенного впливу на організм працівника;

· важкість і напруженість праці.

Роботодавець при провадженні робіт з впливом небезпечних і шкідливих виробничих факторів зобов'язаний вжити заходів щодо обмеження їх дії на працівника.

В організаціях необхідно організувати розслідування і вести облік нещасних випадків, професійних захворювань і аварій згідно з вимогами постанови Кабінету Міністрів України від 25.08.2004 N 1112 «Деякі питання розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних захворювань і аварій на виробництві» (НПАОП 0.00–6.02-04).

Для кожного працівника відповідно до ГОСТ 12.2.032–78 «Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования», ГОСТ 12.2.033–78 «Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования» повинно бути забезпечене зручне робоче місце, що не стискує його дій під час роботи. Робочі місця повинні розміщуватися поза лінією руху вантажів, що переносяться вантажопідіймальними засобами[1, c. 42-44].

У процесі вирощування, добування та перероблення сировини люди стикаються з шкідливими, вогненебезпечними та вибухонебезпечними речовинами, часто несправними машинами та обладнанням; різними видами транспорту та енергії тощо. Для захисту людини від згубної дії цих чинників на кожному підприємстві та робочому місці розроблено конкретні заходи.

Технікою безпеки називають систему організаційних, технічних, санітарно-гігієнічних, навчально-просвітницьких і правових заходів, які проводять з метою створення безпечних умов праці на відповідних підприємствах.

До організаційних заходів захисту належать раціональне поєднання цехів, дільниць; зручне розміщення обладнання та робочих місць; вибір безпечних способів ведення технологічних процесів із використанням найновішого механізованого й автоматизованого обладнання тощо.

До технічних заходів захисту належать попереджувальні знаки, загородження, сигналізація (звукова та світлова) та ін. Усі вони застерігають працівників від небезпеки.

Важливе місце у технічних засобах захисту посідають запобіжні пристрої (вимикачі, клапани тощо), призначені для попередження про небезпеку, наприклад пожежу, вибух, перегрівання обладнання, вихід шкідливих речовин.

До санітарно-гігієнічних заходів належать чистота приміщення, місця праці, наявність відповідного освітлення, вентиляції та засобів індивідуального захисту (спеціальний одяг, взуття, рукавиці, окуляри, протигази тощо). Ці засоби спрямовані на захист працівників від отруєння, опіків, травм (механічних і електричних) тощо.

Навчально-просвітницькі заходи з техніки безпеки та охорони праці на виробництві полягають у навчанні працівників: вивченні ними інструкцій і правил техніки безпеки безпосередньо на місцях праці; проведенні інструктажів (вступних на місцях праці та повторних) тощо.

На кожному підприємстві є відділ техніки безпеки, основне завдання якого — нагляд за створенням і дотриманням безпечних умов праці: забезпечення працівників індивідуальними засобами захисту відповідно до кожного місця праці; встановлення на обладнання попереджувальних знаків, сигналізації та запобіжних пристроїв; робота вентиляційної системи (якщо вона потрібна); освітлення місць праці; санітарний стан приміщення та місць праці та ін. І найголовніше — працівники відділів техніки безпеки проводять навчально-просвітницькі заходи з техніки безпеки та охорони праці на кожному місці праці та на підприємстві.

Усі підприємства залежно від виду шкідливих речовин, які виділяються в процесі перероблення сировини на готову продукцію, поділяють на окремі класи[2, c. 83-85].

Найбільшу кількість шкідливих речовин викидають хемічні, металургійні, машинобудівні та металообробні підприємства, вугільні та сланцеві копальні, гірничо-збагачувальні комбінати, теплові електростанції та деякі підприємства на яких виробляють будівельні матеріяли, наприклад, цементний завод. Такі підприємства будують далеко від населених місць (міст, селищ, сіл чи хуторів); навколо них споруджують захисну зону шириною до 1000 м. Крім того, їх оснащують димо-, пило- та газовловлювачами і спорудами для очищення промислових вод.

Старі, давно побудовані підприємства, які розташовані в межах міст чи сіл мають бути обладнані очисними спорудами.

Деякі промислові підприємства використовують або виробляють вогне- та вибухонебезпечні речовини. Для таких підприємств у правилах техніки безпеки особливе місце посідають заходи, які запобігають пожежі або вибуху. На цих підприємствах забороняється користуватися відкритим вогнем, електричною дугою, систематично контролюється стан електричних проводів.

До вибухонебезпечних підприємств належать хімічні, нафтопереробні, цукрові заводи, кондитерські фабрики, млини тощо.

Ще на стадії проектування таких підприємств мають передбачатися заходи, які б запобігли або частково зменшили наслідки пожежі чи вибуху.

Приміщення складів, цехів і дільниць, в яких існує імовірність виникнення пожежі, будують з вогнетривких матеріялів і забезпечують вогнегасними засобами.

У процесі побудови приміщень для підприємств, які виробляють і зберігають вибухонебезпечну продукцію, частину стін і дах легко закріплюють. Під дією вибухової хвилі ці частини будівель розсуваються і вибух не завдає великої шкоди приміщенню.

Для перероблення сировини на готову продукцію використовують різне обладнання: апарати, колони, реактори, печі, транспортні засоби тощо. За невдалої конструкції обладнання в разі недотримання інструкції під час експлуатації обладнання руйнується, внаслідок чого виникають вибухи, пожежі з виділенням отруйних і радіоактивних речовин тощо. Для створення безпечних умов праці обладнання має бути міцним, корозієстійким, герметичним, витримувати нагрівання до високих температур.

До найнебезпечніших речовин, які згубно впливають на здоров'я людей, належать пара ртуті й свинцю, сірководень, хлор, бензол тощо. На всіх підприємствах, які виробляють, використовують або зберігають ці речовини, встановлено гранично допустимі їх дози у повітрі. Так, в 1 м3 повітря вміст хлору не може перевищувати 1 мг, пари ртуті та свинцю — по 0,01 мг, сірководню — 10 мг, бензолу — 5 мг. Відомості про вміст інших шкідливих речовин у повітрі та воді читайте у довіднику "Вредные вещества в промышленности". — Л,: Химия, 1976.

Унаслідок тривалої дії шкідливих речовин, а також високих температур, шуму, вібрації, радіації у працівників виникають професійні захворювання. Наприклад, гірничі та збагачувальні підприємства виділяють велику кількість пилу та газу. Працівники цих підприємств часто хворіють на силікоз, можуть бути травмовані внаслідок вибухів і обвалів. Металургійні та хімічні підприємства виділяють пил, шкідливі речовини, отруйні гази тощо, які згубно впливають на здоров'я людей. Щоб запобігти травматизму та професійному захворюванню, необхідно дотримуватися правил техніки безпеки[3, c. 112-114].

2. Термічні технологічні процеси, їх сутність та сфери застосування

Технологічний процес складає основу будь-якого виробничого процесу, є важливою його частиною, пов’язаною з переробкою сировини і перетворенням її в готову продукцію.

Технологічний процес включає в себе ряд стадій (стадія по грецькі “ступень”). Підсумкова швидкість процесу залежить від швидкості кожної стадії. В свою чергу стадії розподіляються на операції.

Операція – це закінчена частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці і характеризується сталістю предмета праці, засобів праці і характером дії на предмет праці.

Практично будь-який конкретний технологічний процес можна розглядати як частину більш складного процесу і сукупність менш складних технологічних процесів.

Технологічні процеси термічної і хіміко-термічної обробки металів повинні передбачати:

· усунення безпосереднього контакту працівників з хімічними речовинами, матеріалами, деталями і відходами виробництва, які здійснюють на них шкідливий вплив;

· заміну операцій, при яких виникають небезпечні і шкідливі виробничі фактори, на операції, де зазначені фактори відсутні або мають меншу інтенсивність;

· використання автоматизованих методів визначення концентрації речовин 1 класу небезпеки в повітрі робочої зони;

· оптимальні режими роботи устаткування, що забезпечують безперервність технологічного процесу;

· раціональний ритм роботи людей, які виконують окремі технологічні операції;

· унеможливлення створення аварійних ситуацій;

· застосування комплексної механізації та автоматизації, дистанційного керування-контролю і регулювання параметрів технологічних процесів (температури, інфрачервоного випромінювання, тиску в робочому просторі печі, вмісту компонентів у газовому середовищі та ін.);

· використання блокувальних пристроїв (з метою унеможливлення виникнення аварійних ситуацій) і засобів світлової і звукової сигналізації про порушення технологічного процесу;

· герметизацію устаткування, з якого можливе виділення шкідливих речовин;

· своєчасне видалення і знешкодження відходів виробництва, які є джерелами небезпечних і шкідливих виробничих факторів;

· захист від надмірного опромінення робочих місць;

· дотримання встановленої періодичності чищення гартівних баків, ємностей і нагрівальних печей;

· механізацію ручної праці.

Для всіх термічних процесів, де це можливо за умовами технології, слід виключати полум'яне нагрівання, заміняючи його електричним. При неможливості цього для нагрівання слід використовувати газоподібне паливо.

Застосування твердого або рідкого палива допускається тільки в технічно обґрунтованих випадках[4, c. 94-96].

Термічними (лат. «thermae» від грецьк. — теплота) називають такі технологічні процеси, у ході яких головним рушієм є теплота.

Термічні процеси відбуваються за високих або низьких температур. За цією ознакою технологічні процеси поділяють на високотемпературні та низькотемпературні.

Високотемпературними називають такі технологічні про-цеси, для проходження яких сировину нагрівають.

Для нагрівання сировини використовують різні види палива та енергії. Ці процеси є енергозатратними.

Нагрівання сировини проводять до такої температури, за якої економічно вигідно отримувати продукцію.

Високотемпературні процеси лежать в основі виробництва чавунів, сталей, більшості кольорових металів, різних видів штучного палива, мінеральних добрив, цементу, цегли тощо.

Хоч підвищення температури позитивно впливає на хід технологічних процесів, на практиці застосування теплоти для інтенсифікації процесів часто обмежене. Це зумовлено тим, що у багатьох випадках підвищення температури, по-перше, прискорює побічні реакції внаслідок яких утворюється побічна продукція, погіршується якість основної продукції та зменшується продуктивність обладнання; по-друге, спричиняє виведення реагуючих речовин (складових сировини) із зони реакції, випаровуючи, спікаючи або сплавляючи їх; по-третє, виводить з ладу обладнання, оскільки найважливішими конструкційними матеріалами, з яких виготовляють обладнання, є метали та сплави на їх основі, які витримують нагрівання лише до 1000°С. Кераміка витримує нагрівання до вищих температур. Пошуки нових конструкційних матеріалів, які витримували б нагрівання до вищих температур, обмежуються енергетичними затратами і віддачею теплоти у довкілля. Чи раціонально це? Очевидно, ні. Тому термічні процеси необхідно проводити лише за економічно вигідних температур, які вибирають з урахуванням мінімального спрацювання обладнання; вартості конструкційних матеріялів; витрат палива чи енергії; тепловтрат тощо. Крім того, термічні процеси мають велику частку ручної праці на допоміжних операціях у гарячих цехах. їх важко механізувати й автоматизувати.

Низькотемпературними називають такі технологічні процеси, для проходження яких сировину охолоджують.

При охолодженні речовин рух атомів і молекул поступово сповільнюється і за температури, що становить -273,15°С зупиняється.

Температури близькі до «абсолютного нуля» (-273,15°С) називають кріогенними (від грецьк. «кріо» — холод).

При охолодженні речовин до дуже низьких температур змінюються їх властивості. Наприклад, гума з еластичної стає крихкою і при ударі молотком розлітається на осколки.

Низькі температури, які використовують у промисловості умовно поділено на чотири області.

Першою є область помірно низьких температур (від +27°С до -73°С). У цьому діапазоні температур зберігають продукти харчування.

За нею йде область глибокого холоду (від -73°С до -203°С). За цих температур розділяють повітря на складові, зріджують кисень, азот тощо.

Далі йде область кріогенних температур (від -203°С до -272,7°С). У цьому діапазоні температур зріджують гелій та інші гази.

Нижче -272,7°С лежить область наднизьких температур.

Низькотемпературні процеси використовують у харчовій промисловості, в енергетиці, ракетобудуванні, в медицині, біології. Навіть у медицині впроваджується кріогенна хірургія, ' при якій проводять операції майже без виділення крові[4, c. 76-78].

Шляхи удосконалення термічних процесів:

1. Заміна малопродуктивного обладнання на продуктивніше.

Наприклад, у сталеварінні замінюють малопродуктивні мартенівські однованні печі на двованні або на кисневі конвертери, розливання сталі у виливниці замінюють на безперервне розливання сталі. Внаслідок упровадження цих заходів збільшується продуктивність обладнання та зменшується собівартість продукції. У кольоровій металургії та виробництві сірчаної кислоти багаточереневі печі для випалення сировини замінюють на печі із «псевдокиплячим шаром», які майже у 10 разів продуктивніші. Внаслідок кращого вигорання сірки повніше, економніше використовується сировина, поліпшується якість продукції.

2. Заміна застарілих процесів на нові прогресивніші. Наприклад, отримання сталі з чавуну, яке потребує великої кількості палива (коксу, природного газу), води тощо замінюють на отримання сталі з металізованих грудок (безчавунне варіння сталі), для виготовлення яких використовують малокалорійне паливо. Температура, за якої отримують металізовані грудки, значно нижча, ніж чавуну.

3. Запровадження екологічно чистих, безвідходних, енергоощадних технологій. Наприклад, варіння чавуну: отриманий шлак починають переробляти на шлаковату, шлакоцемент тощо (для будівельної індустрії); теплоту домнового газу використовують для підігрівання повітря, сировини; гарячу воду використовують для побутових потреб; надвишок тиску домнового газу — для отримання електроенергії, якою забезпечують домновий цех; пил, який вилучають з домнового газу, використовують у процесі агломерації руди та повертають у домну у вигляді грудок або офлюсованого агломерату.

Довгий час теплота була єдиним рушієм технологічних процесів, а нагрівання сировини до високих температур чи охолодження до низьких — єдиним шляхом отримання деяких видів продукції та поліпшення її властивостей. Із розвитком науки і техніки з'явилися нові рушії технологічних процесів: каталізатор, ультразвук, тиск тощо. Використання нових рушіїв поліпшило техніко-економічні показники обладнання, зменшило енергомісткість продукції, поліпшило її якість.

Процеси, в яких теплота є допоміжним чинником, до термічних не належать. Наприклад, при каталізному крекінгу нафтопродуктів головним рушієм процесу є каталізатор, хоч сировину нагрівають[3, c. 124-126].

Список використаної літератури

1. Вельбой В. Системи технологій: Посіб. для студ. екон. спец. вищих навч. закл.. — Хмельницький : ТУП, 2003. — 339с.

2. Демченко М. Системи технологій: Навч. посіб. / Донецька держ. академія управління. — Донецьк : Видавництво ДонДАУ, 2001. — 314с.

3. Дичковська О. Системи технологій промисловості: навч. посібник. — 3-тє вид., перероб. і доп. — К. : Знання, 2007. — 270c.

4. Збожна О. Основи технології: Навч. посібник для студ. вищих навч. закл.. — 3. вид., змінене й доп. — Т. : Карт-бланш, 2006. — 486с.

5. Клименко Л. Системи технологій: навч. посіб. / Миколаївський держ. гуманітарний ун-т ім. Петра Могили комплексу "Києво-Могилянська академія". — Миколаїв : МГДУ, 2007. — 599с.

6. Лукін С. Системи технологій: Конспект лекцій / Національний авіаційний ун-т. — К. : НАУ, 2005. — 148с.

7. Пономаренко В. Системи технологій: Навч. посібник для студ. вищ. навч. закладів / Петро Дмитрович Дудко (ред.). — Х. : Око, 2000. — 374с.