Дипломная (вкр): ВЛИЯНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СОЖ МИГ-ТЕХНО НА СОСТОЯНИЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

ВЛИЯНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СОЖ МИГ-ТЕХНО НА СОСТОЯНИЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Министерство образования и науки РФ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

.

Факультет охраны труда и окружающей среды

Кафедра защиты окружающей среды и промышленной безопасности

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ

Зав. кафедрой

______________ _______________

«       » ______ 20__ г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

(черновик без расчетов и приложений)

на тему:   ВЛИЯНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СОЖ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

                  «МИГ-ТЕХНО» НА СОСТОЯНИЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Дипломник группы  ___________                                          ФИО ____________

Руководитель: ____________                                                  ФИО ____________

Москва

Ведение................................................................................................................ 6

Глава 1.  Основные сведения и этапы развития СОЖ, недостатки, проблемы безопасности  и утилизации СОЖ.................................... 8

1.1. Назначение и потребности в СОЖ  в процессах металлообработки....... 8

1.2.   Функциональные действия СОЖ............................................................. 11

1.3.   Этапы развития СОЖ.............................................................................. 14

1.4.   Виды и характеристики  СОЖ, применяемых в процессах

         металлообработки.................................................................................... 18

1.5.  Основные отличия СОЖ на водной основе от масляных....................... 23

1.6.  Виды негативного воздействия СОЖ на рабочих................................... 26

1.7.  Актуальность проблемы утилизации СОЖ............................................. 30

1.8.   Основные положения, регулирующие санитарно-гигиенические     требования при работе с СОЖ............................................................................................. 38

Глава 2. Разработка и испытание СОЖ «МИГ-ТЕХНО»............................... 43

2.1.  Состав СОЖ «МИГ-ТЕХНО». Свойства его компонентов..................... 43

2.2.  Эксплуатационные свойства СОЖ «МИГ-ТЕХНО»............................... 45

2.3.  Технологические характеристики СОЖ «МИГ-ТЕХНО»....................... 51

2.4.  Экономическое сравнение СОЖ «МИГ-ТЕХНО» и эмульсолов............ 55

2.5.  Улучшение условий труда при внедрении СОЖ «МИГ-ТЕХНО»......... 58

2.6.  Инструкция к применению СОЖ «МИГ-ТЕХНО».................................. 60

2.7. Методы текущего контроля и корректировки параметров качества...... 64

Глава 3.  Внедрение СОЖ «МИГ-ТЕХНО» в промышленное  производство 66

3.1.  Применение СОЖ «МИГ-ТЕХНО» на заводе «Авангард».................... 66

3.2.  Применение СОЖ «МИГ-ТЕХНО» на заводе «Салют»......................... 67

3.3.  Основные параметры опытной эксплуатации СОЖ «МИГ-ТЕХНО».... 70

3.4.  Результаты внедрения СОЖ «МИГ-ТЕХНО»......................................... 72

Глава 4. Эффективность применения СОЖ как фактор, влияющий на  экологическую безопасность........................................................ 74

4.1  Необходимость минимизации количества СОЖ  в процессах

 металлообработки...................................................................................... 74

4.2  Автоматические системы малой подачи СОЖ.......................................... 76

4.3. Стратегия улучшения экологических показателей СОЖ......................... 79

Заключение........................................................................................................ 80

Источники.......................................................................................................... 84

Ведение

В соответствии с Трудовым кодексом РФ от 30.12.2001г. № 197-ФЗ охрана труда и здоровья трудящихся на производстве, когда особое внимание уделяется человеческому фактору, становится наиважнейшей задачей. Государственная политика в области экологической и промышленной безопасности и новые концепции обеспечения безопасности и безаварийности производственных процессов диктуются Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 №116-ФЗ, Федеральным законом "О радиационной  безопасности населения" от 09.01.96г. № 3, Федеральным законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30.03.99 г. №52-ФЗ, Федеральным законом "Об использовании атомной энергии" от 21.11.95 г. №170-ФЗ, Законом РСФСР "Об охране окружающей природной среды" от 19.12.91 г. №2060-1 предусматривают, в первую очередь, объективную оценку опасностей и позволяют наметить пути борьбы с ними [1].

При решении задач необходимо четко представлять сущность процессов и способов,  устраняющих  влияние на организм вредных и опасных факторов и исключающих  по возможности травматизм и профессиональные заболевания. Поэтому, изучение опасностей трудовой деятельности, причин их возникновения, методов и средств защиты  является одним из основных элементов, способствующих действенной организации мероприятий по охране труда работников предприятия, что обуславливает актуальность выбранной темы.

В современных экономических условиях проблемы качества машиностроительной продукции приобретают особое значение в связи с необходимостью повышения конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке. Одним из путей обеспечения и повышения качества изделий машиностроения является­­ разработка, усовершенствование и применение новых смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), подавляющее большинство которых, составляют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) [17].

Производственные предприятия потребляют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) до десятков тысяч тонн в год, и эта цифра постоянно растет. Загрязнение окружающей среды и воздействие на здоровье людей происходит как в процессе эксплуатации СОЖ, так и в результате их утилизации. Характерно просачивание СОЖ в экосистему и загрязнение ее экологически опасными компонентами. СОЖ оказывают негативное воздействие на организм работников предприятий в результате непосредственного контакта с кожным покровом рабочих или контакта через спецодежду, пропитанную СОЖ, а также в результате поступления паров, аэрозолей, конденсата СОЖ в организм рабочих через дыхательную систему [24].

В работе рассмотрены этапы развития технологий СОЖ, основные виды СОЖ и их влияние на санитарно-эпидемиологическую обстановку рабочей зоны, возможность модернизации применения и утилизации СОТС в соответствии с требованиями экологической и промышленной безопасности. Приводится краткая характеристика объекта предприятия (цех, металлообрабатывающий станок). Анализируются  итоги  испытаний современных  СОЖ, обосновывается внедрение СОЖ «МИГ-ТЕХНО»  в технологические процессы производственных  предприятий.

Целью дипломной работы является выбор наиболее оптимальной универсальной СОЖ отвечающей современному уровню развития технологий и охраны труда. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

­  Провести анализ развития СОЖ;

­  Рассмотреть проблемы применения СОЖ с точки зрения охраны труда;

­  Определить оптимальную  СОЖ отвечающую современному уровню
технологий и охраны здоровья рабочих;

­  Провести сравнение результатов применения современных модернизированных СОЖ и старых традиционных видов.

 Объектом исследований является применение смазочно-охлаждающих жидкостей в металлообработке. Предметом исследования – обеспечение
безопасных условий труда рабочих-станочников в машиностроении.

Глава 1.  Основные сведения и этапы развития СОЖ,

недостатки, проблемы безопасности  и утилизации СОЖ

1.1. Назначение и потребности в СОЖ  в процессах металлообработки.

Смазочно-охлаждающие жидкости являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки материалов резанием и давлением. Точение, фрезерование, сверление, шлифование и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов, штамповка и прокатка металлов  характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, высокими температурами, воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент, штамповочное и прокатное оборудование. В этих условия основное назначение СОЖ – уменьшить температуру, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворительное качество обработанной поверхности [27].

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) имеют сложные многокомпонентные составы, призванные обеспечивать смазку и охлаждение металлообрабатывающих инструментов и деталей, снижая при этом износ инструментов и повышая точность обработанных деталей. При металлообработке СОЖ выполняют так же и ряд других функций: защищают обработанные детали, инструмент и оборудование от коррозии, удаляют путем вымывания абразивную пыль и стружку, улучшают санитарно-гигиенические условия на производстве. Если СОЖ не используются, то оборудование во время работы перегревается, что может привести к структурному изменению и отпуску металла, изменению в размерах и даже поломке оборудования. Использование СОЖ, во-первых, позволяет отводить тепло, а во-вторых, уменьшает трение при обработке металла.

Однако если оборудование выполнено из углеродистых сплавов, то использование СОЖ может, наоборот, привести к его поломке и, соответственно, снизить срок службы. И все же, как правило, использование охлаждающих жидкостей (особенно благодаря их способности снижать трение) приводит к увеличению срока службы оборудования. В случае шлифовки и хонингования применение СОЖ исключительно важно. Система охлаждения играет огромную роль в этих процессах, так как поддерживается нормальная температура оборудования, что очень важно в металлообработке. При снятии стружки выделяется примерно 80% тепла, и СОЖ выполняют здесь двойную функцию, охлаждая как резец, так и стружку, предотвращая возможные перегревы.
Кроме того, часть мелкой стружки уходит вместе с СОЖ [29]. На рис. 1 показаны потребности в СОЖ при различных процессах металлообработки.

Рис. 1.  Потребности в СОЖ при различных процессах металлообработки.

Требования к СОЖ. Наиболее важными из них являются требования обеспечивать увеличение стойкости режущего инструмента и повышать качество обрабатываемой поверхности при соблюдении заданной точности обработанной поверхности. Выполнение этих требований приводит в конечном счете к снижению стоимости металлообработки вследствие уменьшения затрат на режущий инструмент, сокращению брака и простоев станков, связанных с заменой затупившегося инструмента. В зависимости от условий обработки СОЖ должны обеспечивать смазывающее, охлаждающее, диспергирующее (дробление стружки) или моющее действие.

Однако в большинстве случаев от СОЖ требуется обеспечить одновременно несколько действий в различной степени. Так: при фрезеровании твердосплавными фрезами – требуется высокое смазывающее и обязательно низкое охлаждающее действие; при нарезании резьбы метчиками и при развертывании – эффективное  моющее и смазывающее; при токарной обработке титановых сплавов – охлаждающее, а при обработке их фрезерованием – смазывающее действия. Поэтому при создании или выборе СОЖ необходимо знать, какое действие в данных условиях резания должна обеспечивать жидкость. Предъявляемые к СОЖ требования выражаются в виде конкретных предельно допустимых норм показателей качества [23].

По применению все СОЖ разделены на две группы - массового и специального применения. СОЖ массового назначения пригодны для ряда операций обработки металлов резанием при различных режимах. Они в свою очередь разделены на три подгруппы: обычные, универсальные и многоцелевые. Обычные обеспечивают выполнение нескольких операций обработки резанием той или иной группы черных или цветных металлов, универсальные - широкий круг операций обработки резанием черных и цветных металлов.

В настоящее время большое внимание уделяется совершенствованию технологии механической обработки, повышению производительности и точности обработки деталей машин, повышению стойкости инструмента. Использование новых смазочно-охлаждающих жидкостей  на некоторых операциях обработки металлов резанием позволяет в 2-4 раза повысить стойкость инструмента, в несколько раз уменьшить высоту микронеровностей обработанной поверхности и остаточные напряжения на 40–50%, увеличить производительность обработки, снизить затраты энергии на резание [37].

Исследование сложных и многообразных процессов, происходящих в зоне резания, затрудняют большие градиенты температур и давлений в тонких поверхностных слоях, высокие скорости деформаций. Если при подборе инструментальных материалов достаточно учитывать  два-три показателя  (например, теплостойкость, твердость), то для СОЖ такие критерии не найдены. Повышение технологической эффективности СОЖ,  является комплексной,  многокритериальной проблемой, одна  из которой –  сохранение безопасности рабочего места на высоком уровне.

1.2.   Функциональные действия СОЖ.

В процессах металлобработки СОЖ может производить смазывающее, охлаждающее, диспергирующее и моющее действия, которые могут проявляться одновременно и порознь в различных зонах контактной поверхности инструмента, стружки и заготовки в зависимости от особенностей операции и режимов резания, характеристик обрабатываемого и инструментального материалов. В большинстве случаев высокие эксплуатационные свойства СОЖ определяются их смазывающим и охлаждающим действием.

Смазывающее действие СОЖ. Смазывающее действие СОЖ проявляется в зоне контакта резца и стружки, а также контакта резца и обрабатываемой детали. Оно обусловлено способностью СОЖ, вступать в физическое, химическое и физико-химическое взаимодействие с активированными поверхностями контактной зоны и образовывать на них гидродинамические, физические (адсорбционные) и химические смазочные пленки. Их толщина колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен ангстрем. В случае образования при резании металлов гидродинамических смазочных пленок (например, обработка меди при низких скоростях) трущиеся поверхности разделены слоем СОЖ в несколько микрон и более. Здесь вязкость СОЖ имеет преобладающее значение
 и должна быть оптимальной. Иногда вязкость может быть компенсирована
сера, хлор- или фосфорсодержащими присадками [30].

Адсорбционные смазочные пленки образуются при малых давлениях и низких температурах. Наиболее прочно адсорбируются на поверхности металла молекулы олеиновой кислоты, некоторых растительных масел и синтетических ПАВ. Поэтому они широко используются в композициях масляных СОЖ. Присутствие влаги и кислорода ускоряет процессы хемосорбции (химическая реакция переноса вещества с поверхности раздела фаз в объём фазы). Существенную роль при образовании пленок играет температура, при ее повышении рост пленок уменьшается, а скорость образования химических пленок увеличивается. При операциях с высоким выделением тепла более эффективны химические смазывающие пленки, образуемые на контактирующих поверхностях за счет противоизносных и противозадирных присадок. В зоне контакта происходит распад молекул присадок с образованием атомов и радикалов, которые вступают в химическую реакцию с металлом, образуя смазочный слой [26].

Смазывающее действие СОЖ проявляется еще и в том, что углерод, кислород, сера, фосфор и другие элементы, входящие в состав, в условиях высоких давлений, напряжений и температур не только реагирует с поверхностью металла с образованием граничной смазочной пленки, но и диффундируют в тончайшие поверхностные слои трущихся металлических поверхностей, образуя эвтектические сплавы с более низкими коэффициентами трения. В результате чего облегчаются процессы трения и пластической деформации металла.