3 Характеристика опасных и вредных производственных факторов на предприятиях машиностроения

Характеристика опасных и вредных производственных факторов на основных производствах машиностроительных предприятий достаточно хорошо освещена в литературных источниках:

• литейное производство – [2; 5; 9; 11; 12; 17; 18; 21–23; 25; 26; 52; 54; 55; 58; 62; 65];

• кузнечно-прессовое производство – [2; 9; 22–26; 34; 36; 38; 40; 52; 55];

• прокатное производство – [8; 33; 41; 43; 59; 61];

• термическая обработка материалов – [2; 8; 25; 33; 55];

• механическая обработка материалов резанием – [2; 6; 7; 14; 28; 35; 42; 46; 55];

• сварочные работы – [2; 48; 49; 55; 60];

• подъемно-транспортные работы – [2; 4; 27; 28; 29; 31–33; 37; 53; 56; 57; 63];

• энергетические объекты – [2; 33];

• электротехнические объекты – [3; 10; 13; 16; 30; 44; 45; 50; 51; 64];

• автоматизация процессов и производств – [2; 15; 44; 55];

• автоматизация процессов обработки данных – [1; 15; 20; 44; 47].

Анализ опасных и вредных производственных факторов необходимо проводить по следующей схеме:

• название производственного фактора и количественная его оценка в физических единицах;

• сравнение фактического значения фактора с предельно допустимым значением, которое выбирается из соответствующего нормативно-правового акта (приложения В–Н);

• оценка продолжительности влияния фактора на работника;

• вероятность действия (проявления) той или другой опасности (вредности), анализ факторов, которые влияют на значение этой вероятности;

• характер влияния данного фактора на человека [1; 3; 19; 55]

Примеры проведения анализа опасных и вредных производственных факторов приведены в разделе 5.

Рассмотрим характеристики опасных и вредных производственных факторов на некоторых производствах машиностроительных предприятий.

3.1 Литейное производство

В литейных цехах основными опасными и вредными производственными факторами являются: пыль, пары и газы, избыточная теплота, повышенный уровень шума, вибраций электромагнитных излучений, движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования и другие [2; 11–12; 55]. Перечень возможных опасных и вредных производственных факторов в различных цехах литейного производства приведен в таблицах 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1 – Наиболее характерные опасные производственные факторы в литейном производстве

Наименование процесса	Характеристика опасности
	Расплавленный металл	Брызги жидкого металла	Высокое электрическое напряжение	Подвижные части оборудования	Взрыво- и пожароопасные вещества
Подготовка шихты и добавок			+	+	+
Плавка металла	+	+	+	+	+
Разливка металла	+	+	+	+	+
Смесеприготовительные работы			+	+	+
Формовочные работы			+	+	+
Выбивка отливок			+	+
Обрубка, обрезка, удаление каркасов			+	+
Обдирка и зачистка отливок			+	+
Окраска отливок			+	+	+

Таблица 3.2 – Наиболее характерные вредные производственные факторы в литейном производстве

Наименование процесса	Характеристика вредности
	Токсичные вещества	Запыленность	Тепловое излучение	Электромагнитные поля	Шум	Ультразвук	Вибрация
Подготовка шихты и добавок	+	+			+		+
Плавка металла	+	+	+	+	+	+
Разливка металла	+	+	+		+
Смесеприготовительные работы	+	+			+	+	+
Формовочные работы	+	+	+	+	+	+	+
Выбивка отливок	+	+	+		+	+	+
Обрубка, обрезка, удаление каркасов	+	+	+		+		+
Обдирка и зачистка отливок	+	+	+		+	+	+
Окраска отливок	+		+		+

Пыль литейных цехов мелкодисперсная, содержащая более 90% двуокиси кремния. При плавке легированных сталей и цветных металлов в воздух могут выделяться аэрозоли конденсации оксидов марганца, цинка, ванадия, никеля и многих других металлов и их соединений. Основными источниками выделения пыли, в литейных цехах являются чугунно- и сталеплавильные агрегаты, оборудование для приготовления формовочной смеси, сушильные барабаны и др. Литейный цех с годовым выпуском 100 тыс. т литья, оборудованный пылеуловителями с эффективностью очистки 0,70-0,80 выбрасывает в окружающий воздушный бассейн до 1000 т пыли на год.

К газам и парам относятся акролеин, ацетон, ацетилен, бензол, оксид азота, оксиды углерода, диоксид серы, уротропин, углекислый газ, фенол, формальдегид, хлор, этиловый спирт и др. Источниками выделения окиси углерода являются плавильные агрегаты, залитые формы в процессе остывания, сушильные печи, агрегаты поверхностной подсушки форм и др.

Данные по видам и количеству загрязнителей окружающей среды представлены в таблицах 3.3 – 3.6.

Избыточное выделение тепла осуществляется основным технологическим оборудованием – плавильными агрегатами и составляет от 14 до 62% от общего расхода тепла на расплавление металла, при расплавке металла составляет около 3000 МДж на тонну металла. Интенсивность теплового потока на ряде рабочих мест достигает высоких значений – таблица 3.7.

Таблица 3.3 – Общая характеристика выбросов от вагранок

Производительность вагранки, т/ч	Показатели
	Диаметр шахты вагранки, мм	Объем выбрасываемых газов, тыс. м3/ч	Среднее количество вредностей, кг/ч
			Пыль	СО	SO2	NOх
2	600	2,3	23	130	3	0,10
3	700	3,2	30	190	5	0,15
4	800	4,1	40	300	6	0,25
5	900	5,4	55	370	8	0,30
7	1100	7,8	80	500	11	0,45
10	1300	11,0	100	700	13	0,80
15	1500	14,5	140	920	17	1,20
20	1800	20,5	200	1100	30	1,80
25	2100	27,0	200	1500	32	2,20

Таблица 3.4 – Количество СО, выделяющейся при заливке форм

Масса отливки, кг	СО, г/т	Масса отливки, кг	СО, г/т
0,2	1000	5	550
0,5	850	10	500
1,0	800	20	400
2,0	650

Таблица 3.5 – Выделение вредных веществ при сушке форм и стрежней

Тип оборудования	Выделение веществ, кг/т
	СО	NO	SO2	HF	Формальдегид	CH4	Акролеин
Горизонтальные конвейерные сушила	0,511	0,253	0,140	–	0,080	0,031	0,086
Конвейерные сушила	0,4	0,013	–	0,017	–	–	–
Вертикальные сушила	0,119	0,032	0,097	0,016	–	–	–
Камерные сушила	0,055-0,070	0,012	0,102	–	–	0,033	–

Таблица 3.6 – Выделение вредных веществ при выбивке форм и стрежней

Оборудование	Выделение веществ, кг/т
	Пыль	СО	SO2	NOх	NН3
Подвесные вибраторы при высоте опоки над решеткой не меньше 1 м	9,97	1,2	0,04	0,2	0,4
Решетки выбивные эксцентриковые производительностью до 2,5 т/ч	4,8	1,0	0,03	0,2	0,3
Решетки выбивные инерционные грузоподъемностью, т/ч до: 10 20 30	7,9 10,2 22,3	1,1 1,2 1,2	0,03 0,04 0,04	0,2 0,3 0,3	0,4 0,6 0,6

Таблица 3.7 – Количество теплоты, выделяемой на различных участках литейных цехов, МДж на 1 т заливаемого металла

Источник выделения теплоты	При подаче с выбивки на очистку горячих отливок		При остывании на участке выбивки отливок
	мелких	средних	мелких	средних
Участок заливки	84	126	84	126
Охладительный кожух	63	63	63	63
Участок выбивки	63	84	126	168
Участок очистки отливок	105	147	42	63
Горелая смесь	105	147	105	147

Источниками общей вибраций в литейных цехах являются ударные действия выбивных решеток, пневматические формовочные, центробежные и другие машины, приводящие к сотрясению пола и других конструктивных элементов здания, а источниками локальной вибрации – пневматические рубильные молотки, трамбовки и т.д.

Наибольшие уровни шума характерны для участков формовки, выбивки отливок, зачистки, обрубки и некоторых других. Уровни звуковой мощности оборудования литейных цехов приведены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 – Уровни звуковой мощности оборудования литейных цехов, дБ

Оборудование	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц								Уровень звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Электропечь ДС-2	100	99	98	100	102	101	95	88	107
Электропечь ДС-3	107	105	107	106	101	100	97	88	111
Электропечь ДС-5	109	111	109	110	110	97	91	85	113
Бегуны размывающие	100	103	102	97	90	88	85	79	98
Бегуны смесительные	106	104	104	113	99	95	86	79	104
Ленточный конвейер	105	106	107	99	96	92	89	85	103
Формовочная машина 266	110	109	103	110	111	105	104	102	117
Формовочная машина 234 (234М)	113	110	113	114	112	109	107	100	119
Шаровая мельница типа СМ-15	101	103	104	107	110	109	104	95	117
Шаровая мельница типа СМ-174	99	115	117	123	123	121	117	107	127
Очистной барабан	101	105	107	113	116	113	106	96	119
Пескомет модели 296М	104	110	113	105	100	96	94	91	108
Вибрационное плоское сито	107	111	108	104	101	104	98	94	110
Трамбовка ТР-1	88	91	93	96	90	93	86	77	97
Пневматическая выбивная решетка	108	115	115	113	112	113	106	96	115
Инерционная решетка ИР-410	111	113	113	119	117	115	110	101	121

Ультразвук применяется для обработки жидких расплавов, очистки отливок, а также в установках и системах очистки газов. Для этого используют генераторы с диапазоном частот 18–22 кГц.

Электромагнитные поля генерируются электротермическими установками для плавки и нагрева металла, сушки форм и стержней и др.

Источники ионизирующих излучений применяют для плавки, выявления дефектов в отливках, контроле и автоматизации технологических процессов и др.

Основными источниками опасности поражения электрическим током являются электропечи, машины и механизмы с электроприводом. Применяемое электрооборудование в основном работает под напряжение до 1000 В, при использовании электротермических установок – выше 1000 В. Анализ воздействия электрического тока на человека приведен в разделе 3.8.

Литейные цеха оснащены транспортными и грузоподъемными механизмами; машинами для приготовления формовочных и стержневых смесей и составов, форм и стержней; устройствами для выбивки отливок; разнообразными механизмами для финишных операций и др. Выполнение любой из операций на указанном оборудовании связано с опасностью травмирования обслуживающего персонала из-за наличия опасных зон в машинах и механизмах.

Литейные цеха характеризуются повышенной пожарной и взрывной опасностью. Перечень основных источников представлен в таблице 3.9.

Таблица 3.9 – Источники пожарной и взрывной опасности литейных цехов

Отделение, участок	Материалы, представляющие пожарную и взрывную опасность
Модельный, шихтовой участки	Дерево, уголь, кокс, каучук, целлулоид и др.
Формовочное и стержневое отделение	Горючие жидкости с температурой вспышки больше 45° (смазка, нефть, масла и др.)
	Легковоспламеняющие и горючие жидкости (ацетон, бензин, бензол, керосин, лаки), твердые горючие материалы (битум)
Участок сушки форм и стержней	Легковоспламеняющие и горючие жидкости (ацетон, бензин, бензол, керосин, лаки), твердые горючие материалы (битум), угольный пыль
Плавильный участок	Твердые горючие материалы, в том числе металлы
Все отделения	Электрооборудование

Особенности пожарной опасности литейных цехов подробно рассмотрены в литературе [11; 12; 26].