5 Промышленная экология и безопасность
Охрана труда – система законодательных актов и норм, направленных на обеспечение безопасности труда, и соответствующих им социально-экономических, технических, организационных и санитарно-гигиенических мероприятий.
Полностью безопасных и безвредных производств не бывает. Задача охраны труда – свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта для плодотворного труда.
Современное промышленное производство связано с использованием сложных технологических процессов и разнообразного оборудования, являющих источниками физических, химических и других факторов, оказывающих прямое или косвенное влияние на безопасность, здоровье и работоспособность человека.
Конструктивное несовершенство технических устройств и неправильная организация труда может приводить к действию на человека неблагоприятных психофизических факторов.
Нормализация и оптимизация производственной среды и предупреждение вредных выбросов в окружающую среду является необходимым условием жизнедеятельности человека. Улучшение условий труда, повышение его безопасности и безвредности имеет большее экономическое значение. Оно влияет на производительность труда, качество и себестоимость продукции.
В разделе «Промышленная экология и безопасность» выявляются наиболее существенные факторы, и производится выбор, обоснование и расчеты средств защиты и систем нормализации труда и предотвращения вредных выбросов в окружающую среду.
В общем случае вычислительная техника представляет собой некоторую конструкцию, то есть совокупность деталей, находящихся в определенных пространственных, механических, электрических, магнитных и энергетических взаимосвязях. Поэтому в процессе производства вычислительной техники используется целый комплекс технологических приемов, связанных с переработкой различных по своей природе исходных материалов, последующей обработкой и сборкой деталей для получения функционально завершенного изделия.
В технологиях производства ЭВМ используются процессы, отрицательно воздействующие на окружающую среду, такие как литье, термическая, гальваническая и механическая обработка, резка, пайка, сварка и окраска. Источники, объекты первичного отрицательного воздействия и применяемые способы защиты среды обобщены в таблице 5.4.
Литейное производство связано с загрязнением атмосферы пылью, окисью углерода, сернистым ангидридом, а сточных вод механическими взвесями, в виде пыли, флюсов, окалины.
При термической обработке в атмосферу через систему вентиляции могут выбрасываться пары масла, окиси углерода, аммиака, цианистого водорода, а также пыли. Электротермическое оборудование потребляет воду для охлаждения, и в сточных водах могут находиться вредные вещества.
Гальванические работы сопряжены с использованием больших объемов воды для приготовления растворов электролитов и промывных операций. Поэтому сточные воды в этих случаях значительно загрязнены ядовитыми химическими веществами. Кроме того, воздух, удаляемый от технологического гальванического оборудования, содержит большое количество вредных веществ в различных агрегатных состояниях:
– капельножидким (брызги),
– тонкодисперсионном аэрозоле,
– паро- и газообразном.
При механической обработке материалов для охлаждения оборудования и инструмента, промывки деталей, санитарно-гигенической обработки помещений широко используется вода. сточные воды в этих случаях могут быть загрязнены минеральными маслами, мылами, металлической и абразивной пылью, эмульгаторами. Кроме того, при механической обработке металлов в атмосферу через систему вентиляции могут выбрасываться пыль, стружка, туманы масел и эмульсий, а при обработке неметаллических материалов – вредные пары связующих смол и пыль.
Таблица 5.1.
Технологический процесс | Объект отрицательного воздействия | Источник загрязнения | Способ защиты |
Литье | Атмосфера | Пыле- газовыделение | Пылеулавливание, фильтрация |
Гидросфера | Сточные воды | Фильтрование, отстаивание, реагентная обработка | |
Термическая обработка | Атмосфера | Пыле- газовыделение | Пылеулавливание, фильтрация |
Гидросфера | Сточные воды | Фильтрование, отстаивание, реагентная обработка | |
Гальваническая обработка | Атмосфера | Выделение вредных веществ в различном агрегатном состоянии | Очистка |
Гидросфера | Сточные воды | То же | |
Механическая обработка | Атмосфера | Пыле- газовыделение | Пылеулавливание, фильтрация |
Гидросфера | Сточные воды | То же | |
Резка, сварка, пайка | Атмосфера | Пыле- газовыделение | Пылеулавливание, фильтрация |
Гидросфера | Сточные воды | То же | |
Лакокрасочные работы | Атмосфера | Газовыделение, лакокрасочные туманы | Фильтрация |
Гидросфера | Сточные воды | То же | |
Сборка | Гидросфера | Сточные воды | То же |
Газовая и плазменная резка металлов, технологические процессы сварки и пайки сопровождаются выделением пыли и токсичных газов, а сточные воды могут загрязняться механическими примесями, кислотами.
Лакокрасочные работы связаны с выделением в атмосферу вредных веществ в вид паромов растворителей и лакокрасочных аэрозолей в процессе нанесения покрытия и при высыхании изделий. При уборке такого рода помещений сточные воды могут загрязняться примесями растворителей лаков и красок.
Процесс получения функционально завершенного изделия заканчивается сборочными операциями. Отрицательное воздействие на окружающую среду процессов сборки менее ощутимо. Однако и в этих случаях при проведении санитарно-гигенической обработки производственных помещений в сточные воды могут попадать различные нежелательные примеси.
Участок сверления и рубки печатных плат производит выброс стеклопластиковой пыли – вещества 3 класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 («Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»).
Для защиты рабочего персонала от воздействия примеси в помещении участка применена вентиляционная система со скоростью движения воздуха в вытяжных столах 1.5 м/сек и общим расходом очищаемого воздуха на участке сверления и рубки печатных плат L=18000 м3/ч.
Для предотвращения выброса стеклопластиковой пыли в атмосферу применяем в качестве пылеуловителя циклон.
Исходные данные:
объем очищаемого вентиляционного воздуха Q=5 м3/с,
плотность газа при рабочих условиях r=1.3 кг/м3,
вязкость газа m=42.2×10-6 Па×с,
дисперсионный состав пыли d50 и lgsч=0.77,
rч=1300 кг/м – плотность частиц пыли.
h=0.9 – требуемая эффективность очистки газа.
Расчет циклона ведется методом последовательных приближений в следующем порядке:
1. Выбираем тип циклона – ЦН-24 и определяем оптимальную скорость газа wоп в сечении циклона с диаметром D. Из таблицы 1: wоп=4.5 м/с.
2. Вычисляем диаметр циклона D(м) по формуле
=0.3015 м.Полученное значение округляем до ближайшего типового значения. Внутренний диаметр циклона выбираем D=0.3 м.
3. По выбранному диаметру циклона находим действительную скорость движения газа в циклоне:
=4.76 м/с,где n=1 – количество циклонов.
4. Определяем коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона:
=67,где
k1=0.93 – поправочный коэффициент на диаметр циклона;
k2=0.9 – поправочный коэффициент на запыленность газа;
=80 – коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм, при Cвх=80 г/м.5. Гидравлическое сопротивление циклона вычисляется по формуле:
=971 Па/м.6. Эффективность очистки газа в циклоне вычисляется по формуле:
,где
- табличная функция от параметра x, равного: .Для выбранного циклона значение
=8.5 мкм, =0.308.Значение
определяем по формуле: =87,где значение
определено по условиям работы типового циклона: DT=0.6 м, rчт=1930 кг/м3, mT=22.2*10-6 Па*с, wT=3.5 м/с.Определив значение x, по данным таблицы 6 находим параметр
=0.8413.