10 Машина құрылысы өнеркәсібіндегі еңбек гигиенасы

Кіріспе. Қазақстанның машина жасау өнеркәсібі өндірістік құралдың дамуының негізі болып келеді. Жалпы өнеркәсіптерде еңбек етуші барлық жұмысшылар мен инженерлік-техникалық қызметкерінің 1/3 осы салада істейді.

Машина жасау саласы-халық шаруашылығы үшін еңбек құралын жасайтын өнеркәсіп салаларының кешені. Оның құрамына энергетикалық машина жасау, электротехникалық, станок жасау, аспап жасау, құрал жасау, автомобиль, трактор және ауыл шаруашылық техникаларын жасау кәсіпорындары т.б. кіреді.

Машина жасау өнеркәсібінің цехтарындағы технологиялық процестерді жан-жақты болып келеді. Машиналар мен механизмдерді жасау процесі заготовкаларды дайындаудан және оларды құю цехтарында, ұсталық-пресстік және термиялық цехтарында бастапқы өңдеуден басталады. Осылардың соңынан жүруші сатыларына механикалық өңдеу, дәнекерлей (сваркалау), бояулау, оларды жинақтау процесстері кіреді.

Машина жасау өнеркәсібі үлкен динамикалығымен сипатталып қоймай, өндірістің жоғары дәрежеде мамандануымен және кооперациялануымен, және де жаңа технологиялық процестерді, жабдықтарды енгізуімен, кешенді механикаландыруымен және автоматтандырылуымен, еңбекті конвейерді түрде ұйымдастырумен, роботтарды және дистанциялық басшылық жасауды қолдануымен сипатталады.

Республикада машина жасау өнеркәсібінің ірі кәсіпорындары болып Павлодар трактор зауыты, Оралдың «Металлист», Степногордың шарик-подшипник зауыты. Петропавл, Алматы т.б. зауыттары саналады.

Құю өндірісі

Құю өндірісі, көне заманда туып, қазіргі уақытта машина жасаудың материалдық базасының негізі болып келеді.

Құю өндіріс фасонды қалыпқа балқыған металды құю арқылы заготовкаларды немесе бұйымдарды алуына тағайындалған технологиялық процестердің жиынтығы болып келеді.

Құю өндірісінің негізгі сатылары мыналар:

Шихтаны дайындау және металлды балқыту, қалыптар мен стерженьдерді жасау, металдарды қалыптарға құю, бұйымдарды қалыптардан шығарып алу, алынған құйманы тазарту т.б.

Барлық құйма өнімдерінің 80 %-нен көбі ірі мамандандырылған құю кәсіпорындарында шығарылады, ал қалған бөлігі-тікелей машина жасау зауыттарының құю цехтарында құйылады.

Құю әдістері екі топқа бөлінеді:

1. Құймаларды бір қайта ғана металмен толтырылатын бірреттік қалыптарда алу.

2. Көп қайта пайдаланылатын қалыптарда алу.

Бірінші тобына құм – саздық қалыптарына құю, қабықшалы қалыптарына құю, құйма модельдері бойынша құю т.б. жатады.

Екінші тобына – ортаға екпіндеуші құю, қысыммен кокильге құю, сұйық штамповканы сығу арқылы құю, үздіксіз құю әдістері жатады, мұнда бірнеше жүзден бастап ондаған мыңға дейін құймаларды алуына мүмкіндік беретін металдан немесе отқа төзімді материалдардан жасалған қалыптар қолданылады.

Барлық жасалатын құймалардың 2/3 құм-саздық қалыптардың көмегімен алынады.

Металды балқыту

Шойыннан және болаттан жасалатын құймалардың негізгі массасы (98%) вагранкаларда, электродоғалық және индукциялық пештерінде балқытылады.

Вагранка – ол вертикалды балқыту пеші. Екінші қайта қара металлдан, кокстан және әк шөгіндісінен, ферромарганец және ферросилиция сияқты қоспалардан құралған шихта пештің үстінен беріліп толтырылады. Балқыту процессі оттегіні қосып ыстық ауамен үр-леу арқылы жүреді. Балқыған шойын меншлак пештің астыңғы бөлімінде орналасқан лет-калар арқылы шығарылады. Жану өнімдері (газ және шаң) пештің жоғарғы жағынан іледі.

Доғалы пештер. Сиымдылығы 3 тен 80 т. дейін жететін графирленген электрод-тардан және өткізбеуші түбінен тұратын доғалы пештері негізінен шойынның легирленген және модификацияланған түрлерін алу үшін қолданылады. Шихта ретінде аз күкіртті кокс қосылған 80% -ке дейін болат қалдықтарын (скраб, жоңқа т.б.) пайдалануға болады. Металдың араласуын жақсарту үшін ауысушы тұрақты магнит өрісі пайдаланылады.

Доғалы пештерді қолдану қарқынды жылу бөлуіне келтіріп, жұмыс аймағындағы ауаны шихтаның шаңымен және көміртегі мен күкірттің тотықтары көп мөлшерде болатын газоаэрозольді қоспаларымен ластайды. Сонымен қатар қарқынды жоғарғы жиілікті шуды тудырады, сондықтан доғалы пештерді герметизацияланған дыбыс оқшаулаушы бөлмелерде орналастырып, газдарды сорып шығарушы қондырғылармен жабдықтау керек.

Индукциялық пештер. Ысыту үшін жиілік диапазоны кең электр тоғы қолданылады: 50 Гц-10 мГц дейін.

Түсті металдар мен қорытпаларды балқыту негізінен электрлік пештерінде жүргізіледі: доғалы, каналды, индукциялық, тигельді пештерінде және кейде газбен ысытылатын пештерде. Индукциялық пештерді қолдану неғұрлым жағымды санитарлық-гигиеналық жағдайларды тудырады.

Құю қалыптарын металлмен толтыруды сиымдылығы мен конструкциялары әртүрлі келетін ковштармен жүргізеді. Бұл ковшта балқтыну пештерінен құю орындарына дейін көтеру крандары мен, тальдермен, электрокармен т.б. құралдармен жеткізіледі. Автоматтанған формовкалық линиялары қолданылатын жерлерде металды құйма қалыптарына құю үшін автоматтандырылған қондырғыларды пайдаланады.

Құю учаскесі мен конвейердегі формовкалық машиналардың синхронды жұмысы үшін аралық каналды индукциялық пешті орнатады да, осы пештен металды вагранкаларда балқытылған шойынды қыздыру.

Құю машиналарын қолданудың, ковштық құюға қарағанда бірқатар технологиялық артықшылықтары бар, және де бұл әдіс еңбек жағдайын маңызды жақсартады.

Металды вагранкада және электро пеште үйлестіріп балқыту процесі – діплекс әдісі де жиі қолданылады.

Гигиеналық тұрғыдан ең жағымсыз болып метал мен шихтаны тиеу, металды бал-қыту және құю операциялары саналады. Ішінде қуысы бар фасонды бұйымдарды жасау үшін қалыптың ішіне арнайы стержендерді салады. Бұл стержендер металды қалыпқа құюда күйеді, соңынан олар құймаларды механикалық өңдеуде шығарылып алынады.

Қалыптар мен стержендер негізінен қолмен немесе механикаланған әдісінен, құман және бекіткіш материалдарынан жасалады. Машиналық формовкалауда қоспаларды тығыздау үшін пресстеу, сілку, вакуумдау, магниттік өріспен әсерлеу т.б. әдістері қолданылады. Мұнда жұмыс аймағаындағы ауа қос тотықты кремний бар шаңымен, бекіткіштердің буларымен және газдарымен ластанады, және де бұл процесте шу мен діріл пайда болады.

Құм-саздан жасалған қалыптар мен стержендерді пештерде 160-240 t-да 1-10 сағат бойы кептіреді.

Дәлдігі мен тазалығы жоғарғы дәрежедегі өнімді массалық жасау үшін қабықшалы қалыптары қолданылады. Оларды автоматтандырылған әдіспен 200-300⁰С дейін температурада жасайды. Қабықшалы құюда қалып материалдарының шығыны құм-сазды қалыптарға қарағанда 20 есе аз болады.

Қабықшалы қалыпты жасау үшін қоспа ретінде кварц құмына шаң түрдегі байлаушыны-фенолформалдегидті смоланы немесе сұйық байлаушыны-фуран немесе карбамид смолалары қосылған қоспаны қолданады. Бұлар жұмыс аймағындағы ауаның химиялық компоненттердің қоспаларымен және олардың термодеструкция өнімдерімен (фенол, формальдегид т.б.) ластануына келтіреді.

Күрделі бұйымдарды жасау үшін құйма моделдері бойынша құю әдісі қолданады. Құйма модельдерінің сыртқы отқа төзімді сылақпен қапталған, жеңіл балқушы материалдан жасалып, соңынан оны күйдіру арқылы қатайтып, пайда болған қабықшадан құйма моделі алынады. Модельдік құрамның негізгі компоненттеріне 50-80^оС температурада балқушы воск түрдегі материалдары-стеарин, парафин, конифоль т.б. кіреді, ал отқа төзімді сылақ материалы құмнан, шамоттан, байлаушы (этилсиикат, сұйық шыны) және еріткіш (ацетон, спирттер, қышқылдар) құрамдастарынан тұрады.

Газифицирленуші модельдер бойынша құймаларды көбіктенуші полимерлерден жасалған модельдердің көмегімен алады, мұндай металды құю алдында олар қалыптан шығарылып алынбайды, олар металды құюда ығыстырылып шығарылады. Формовканың алдында полимерлік модельдерді күюге қарсы бояудың жұқа қабатымен қаптайды.

Формовка қоспасы сусымалы ферромагниттік ұнтағынан немесе металдық ұнтақтан, магниттік өрістің көмегімен тығыздау арқылы даярланады.

Кокильге құю әдісінде құю қалыптары кокильдер қолданылады, олар, құйылатын құйманың сыртқы бейнесін құраушы жұмыс беті анодталған металдан жасалады. Ішкі қуыстарын жасау үшін, шығарылып алынатын, металдық стержендерді қолданады. Жұмыс процессінде кокильдің ішкі беті оқтын-оқтын отқан шыдамды құм-смолалық қоспалардың жұқа қабатымен қапталады.

Орта екпінді құю әдісі. Бұл әдісте құю айналып тұрушы металдық қалыптарда – изложницаларда жүргізіледі, ол ортаға екпінді күштің арқасында балқыған металды изложницаның сыртқы қабырғаларына ығыстырып, құймалардың ішкі қуыстарын стерженсіз жасауға мүмкіндік береді.

Қысым арқылы құю әдісі – металдан жасалған пресс-формаларда және металдан жасалған стержендерді қолданып қысым арқылы құйылады. Стержендер құйманың қатуынан кейін пресс-формаларды ашу сәтінде шығарылып алынады.

ТМД мемлекеттеріндегі құйма өндірісінде қалыптар мен стержендерді дайындаудың 100-ден аса технологиялық процесстері, байлаушы материалдардың 40 асатын түрлерін және шамамен 300-дей әр түрлі күюге қарсы қабаттарын қолдану технологиялық процесстері кең тараған. Технологиялық процесстерді жетілдіруіне бағытталған құйма өндірісін химизациялау жолдары, құйма цехтарындағы еңбек жағдайларын сауықтыруына ықпал жасамай, қоршаған орта мен жұмыс аймағындағы ауаны қалыптастыру бойынша қосымша шараларды жүргізуді тудырып отыр. Құйма өндірісінің соңғы сатысында құймалардан күйіп қалған стержендерді соғып шығарып алу және құймалардың артық бөлшектерін шауып алу және тазалау жұмыстары кіреді.

Күйік қалдықтарынан босату әр түрлі дірілдік қондырғылардың көмегімен жүргізіледі. Құймаларды тазартудың көптеген әдістері бар: гидравикалық, электрогидравикалық (сұйықтықта жоғары ал, энергияның разрядталуы), электрохимиялық (тұрақты электрототығының өтуінде сілтілік ерітіндісінде қақ пен күйік қалдықтарының еруі), дірілді, ультрадыбысты қолдану, газды-доғалық кесу, қопару сияқты т.б. әдістері.

Құймаларды гальватикалық барабанында және дробометтік камераларында тазалау және пневматикалық қол шапқыларымен шабу, доғалық кесу және абразивті дөңгелек қайрағымен тазалау әдістері де кеңінен қолданылады. Массалық өндірісте құймаларды тазалаудың автоматтанған линиялары қолданылады.

Зиянды факторлар құйма өндірісінің барлық сатыларында орын алған. Шаңның қарқынды бөлінуі шихтаны дайындауда және пешке салуда, құм-саз қоспаларын даярлауда және олардан қалып пен стержендарды жасауда, сусымалы шаң шығарушы материалдар мен химикаттарды тасу мен өңдеуде, және де металды балқыту процестерінде, дайын құйманы топырақтан жасалған қалыптан шығаруда, оны тазалауда және шабуда жүреді. Металды балқыту, оны қалыпқа құю, дайын бұйымдарды қалыптан шығару операциялары улы газдар мен жылудың бөлінуімен жүреді.

Құю өндірісі жалпы алғанда жылына 30 млн. тоннадан артық әр түрлі қалыптық және қосымша материалдарын пайдаланады, және де осындай шамада оның қалдықтарын қоқым үймелеріне шығарады.

Құю қалыптарын дайындау мен өңдеуде химиялық заттар мен полимерлік материалдарды, және де әр түрлі флюстер менлегирлеуші қоспаларды қолдану нәтижесінде жұмыс бөлмелерінің ауасына, аздаған шамада болса да, балқыған металдардың аэрозольдерінің (берилий, марганец, қорғасын, хром т.б.), флюстердің, химикаттардың, улы булар мен газдардың (фторлы, хлорлы және цианды сутегілер, көміртегі тотығы, акролеин, фенол, формальдегидтер, аммиак, көмірсулар, спирттер, кетодтар т.б.) түсуіне келтіреді. Құю өндірісініңзиянды факторлары болып шамадан тыс жылу бөлінуі, шу, діріл саналады.

Жылу бөлінуі ең алдымен балқыту пешінің сиымдылығына байланысты болады, мұнда пештің бөлетін жылуының жартысы сәулелену арқылы жоғалтылады, ал қалғандары шамамен тепе-тең,конвекция арқылы және шығушы газдармен әкетіледі. Сиымдылығы 40 т. Пештің жылу юөлуі 1,2 мВт дейін жетеді. Жылу бөлінуі құюшы ковштарды толтыруда және оларды тасымалдауда, шлакты шығаруда және металдарды қалыпқа құюда жүреді.

Локальді дірілдің жоғары деңгейі және жұмыс орнының дірілі құйманы қалыптан соғып шығаруда және оны шабуда болады.

Құю өнідірісінің көптеген учаскелерінде шу деңгейі рұқсатталатын санитарлық нормалардан асып кетеді.

Сонымен қатар, құю өнідірісінде тұрақты және ауыспалы магниттік өрістері, ультракдыбыс т.б. сияқты жағымсыз физикалық факторлары да кең орын алып келетінін де естен шығармау керек.

Құю өндірісінің механизация деңгейі 70 %-тен аспайды , ал ауыр және өте ауыр категориядағы жұмыстары 40%-ке дейін жетеді. Құю өндірісінде кәсіптік сырқаттанушылықтың жалпы төмендеуіне қарамастан, діріл ауруы, есту нервісінің невриті, шаң этиологиядағы бронхиттер сияқты кәсіптік аурулар және тірек-қимыл аппаратының аурулары әлі де кездесуде.

Құю өндірісіндегі еңбек жағдайын сауықтыру шаралары атмосфераға шығарылатын шаң-газды ауа қоспаларын тазалау бойынша шараларымен үйлестіріліп жүргізілуі керек, себебі құю цехтары ұйымдастырылған қарқынды шығарыстардың көзі болып саналады.

Еңбек гигиенасы мен экология сұрақтарын радикалды шешу жолы болып құю өндірісінің қалдықсыз технологиясын жасау саналады. Осы проблеманы тиімді шешу мысалдары ретінде өнеркәсіпте алюминийді алудың фторсыз әдісін енгізу арқылы атмосфераға шығарылатын зияныды шығарыстарды маңызды азайту мүмкіндігін және магнийлік құймаларды флюсті қолданбай құю арқылы аз қалдықта технологияны қолдануды келтіруге болады.

Магний құю өндірісінде ұнтақ түрдегі флюстерді зиянсыз келетін күкірт фторидіне ауыстыру арқылы, сутегі фториді және күкірт фторидіне ауыстыру арқылы, сутегі фтори-ді және күкіртті ангидриді сияқты жоғарғы улы заттардың бөлінуін 100 есе азайтуға, және де құрамында барий мен фтор тұздары бар флюс аэрозольдерінің бөлінуін төмендетуге болады. Осы жолмен магнийден жасалатын фасонды бұйымдар өндірісінде тек еңбек жағдайын күрделі жақсартып қоймай, сонымен қатар атмосфераға шығарылатын газ түрлі зиянды заттардың шығарысын 50 есе төмендетуге, шаңдануын ондаған есе азайтуға және отвалдарға шығатын шлактар мен шламдарды 3 есе қысқартуға болады.

Бірақ, құю өндірісінде технологиялық процестердің күрделігі мен жан-жақтылығымен байланысты, дайын біртекті гигигеналық және санитарлық-техникалық ұсыныстар болмайды. Қандай болмасын сауықтыру шаралары шығаратын бұйымдардың сипаты мен көлеміне, өндірістің механикаландыру деңгейіне, қолданатын рецептурасына байланысты жасалуы және қолдануы керек. Көп жылдық практиканың нәтижелері, кейбір жағдайларда өзін жақсы көрсеткен гигиеналық ұсыныстары басқа жағдайларда тиімсіз болып келетінін көрсетіп отыр.

Мысалы, шатыршалар, панельдер, саңылау түрдегі сорғыш жергілікті вентиляцияларын құю өндірісінде қолдану, балансты емес ауа ағымдарын тудырушы конвективтік жылудың қуатты көздерінің болуына байланысты өзін ақтай алмады.

Құю цехтарында шаң және газдармен тиімді күрес жүргізу мақсатымен құю өндірісін максималды мамандандыру, бастапқы шикізат пен материалдардың (құмды және байлаушы материалдарды т.б.) сапасын жоғарлату қажет.

Құю цехтарында ауаның зиянды булармен және газдармен ластануын азайту тиімді вентиляцияны құрау жолымен және қолданатын химикаттар мен материалдарды қауіптігі төмен болатын және газ түзу қабылеті төмен келетін түрлеріне ауыстырумен жетуге болады.

Формовкалық қоспалардағы органикалық текті байлаушы қоспаларын бейорганикалық қоспаларына (сұйық шынылы, фосфатты, феррофосфатты) ауыстыру жолдарының болашағы зор, себебі ол газдың бөлінуін күрт төмендетіп, соңынан осы өндірістік қалдықтарын өтелдеуді жеңілдетеді.

Жұмыс аймағы арасындағы және вентиляциялық шығарысындағы стиролдың, көміртегі тотығының концентрациясын және полистироль модельдегі керамикалық қалыпты күйдіруде пайда болатын күйенің концентрациясын жағу пештеріне газбен қоса су буларын беру арқылы айтарлықтай төмендетуге болады.

Құю өндірістерінің шығарыстарын вентиляция көмегімен шығаруда оларды тазалау мәселесі және жылуды өтелдеу сұрақтары өте өзекті болып отыр. Олар шығарыстарды өртеу жолымен жетілуде.

Ваграникалық газдарды тазалауды екі сатыда жүргізу өте ұтымды келеді. Бұл үшін вагранкалар барлық жағдайларда ылғалды ұшқыш өшіргіш қондырғыларымен және ваграндық газдарындағы көміртегі тотығын жете өртеу қондырғыларымен жабдықталуы қажет. Бұл шаралар шаңның шығарысын ондаған есе, ал көміртегі тотығын біршама төмендетуге мүмкіндік береді.

Құю өндірісінің газдары мен вентиляциялық шығарыстарынтазалау үшін негізгі 3 классына жататын әр түрлі аппараттары қолданылады; механикалық шөктіргіштері, кеуекті сүзгіштері, электросүзгіштері т.б. Механикалық аппараттарына; гравитациялық (газдың аз қозғалу жылдамдығында өзінің массасының әсерінен шаң бөлшектері шөгетін әр түрлі камералар) және инерциялық (циклондардың әр түрлі) аппараттары жатады. Осы аталған аппараттар жергілікті жағдайларына сәйкесті қатаң қолданылуы керек.

Құю цехтарында шаңмен күректің бір жолы болып алдын-ала сепарациядан өткен (100 мкм төмен фракциялары шығарылған), ірі түйіршікті және циркондік құмдарды қолдану саналады, ол құмның балқыған металмен жанасуында шаңның пайда болуын 30-50%-ке төмендетеді.

Пайдаланылған қоспалардан құмды регенерациялау мақсатымен механикалық, пневматикалық, гидравликалық, термиялық т.б. бірлестірілген әдістерді қолданады. Гигиеналық тұрғыдан ең тиімдісі-ылғалды әдіс.

Жалпы алғанда құю цехтарында шаңмен күрес жабдықтарды герментизациялау жолымен және вентиляциялық қондырғыларды қолданумен жүргізілуі керек.

Шумен және дірілмен күрес құю өндірісінде жұмысы ауқымды операцияларды авто-маттандырумен және механикаландырмен байланысты. Мысалы стержендерді соғып шы-ғаруды адамның қатысуынсыз өтетін дыбыс оқшаулаушы ұнтақтау қондырғыларында жә-не үздіксіз істеуші барабандарда жүргізуге болады. Құймаларды шабушы жұмыс-шылардың жұмыс уақытының 2/3 маңызды дене күшін талап ететін, жұмысы ыңғайсыз дене қалпында өтетін, жоғарғы шу жағдайында жүретін қосымша операцияларға жұмсалады. Осыған байланысты негізгі операцияларды орындау үшін универсальды машиналармен жабдықталған механикаландырылған стенттерді қол-дану және құймаларды тасымалдау, кантовкалау, бекіту құралдарымен қамтамасыз ету шаралары ұсынылады. Құю өндірісі модельдері ескірген шапқы балғаларының, шлифовка жасау машиналарының орнына діріл қауіптігі жоқ аспаптары мен қамтамасыз етілуі керек.

Жұмысшылардың ысып кетуінен күрес ұтымды жеке сақтану құралдарын қолдану-мен және су ішу тәртіптерін орындау жолымен жүргізілуі қажет. Жұмысшыларды жылу-дан қорғау үшін станциянарлы және жылжымалы экрандарды қолдануға болады. Жұмыс-шылардың уақытша болуы үшін салқындатушы оазистерді (қабырғалардың ішінде орнатылған радиациялық салқындату қондырғылары орнатылған бөлмелер) жасау керек.

Жеке сақтану құралдары ертінде брезенттік (немесе киізден жасалған) күртелерді (куртка), қолғаптарды және бас киімдерін, және де сәулелі жылуды шағылыстырушы алюминденген маталардан тігілген киімді қолдану өте дұрыс болып келеді. Әсіресе жоғарғы жылу әсеріне вагранканы жөндеу және футеровкасын ауыстыру жұмысын орындаушы жұмысшылар душар болады. Олар үшін, жоғары аталғандардан басқа, жылудан қорғаушы бет перделерін (маска) және салқындатушы күрдекшелерін қолдану ұсынылады. Сонымен қатар жұмысшылар тұрмыстық бөлмелер кешенімен, демалу бөлмелерімен, саунамен т.б. қамтамасыз етілуі керек.