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

На рис. 8  Комплекс термического обезвреживания образующегося концентрата СОЖ производительностью 800 л/ч.

Сейчас находит применение анаэробный биосорбционный процесс обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей  для экологического сопровождения машиностроительных производств, который позволяет эффективно обезвредить отходы до экологических норм для сброса в водоемы. В результате проведенного расчета эколого-экономических показателей разработанного способа очистки сточных вод доказана эффективность внедрения биосорбционной технологии на ОАО "Казанское моторостроительное производственное объединение" взамен существующей реагентной, причем нашли применение новые перспективные адсорбционные материалы, являющиеся продуктами пиролиза изношенных шин и резиновых отходов [36].

1.8.   Основные положения, регулирующие санитарно-гигиенические

требования при работе с СОЖ.

Положения, регулирующие санитарно-гигиенические требования при работе  с  СОЖ,  установлены   на основании   общих   требований следующих законов:  Федерального  закона  от 30.03.1999 N 52-ФЗ  о  санитарно-эпидемиологическом  благополучии  населения  с изм. от 22.08.2004 N 122-ФЗ;  санитарные правила от 26 сентября 1985 г.  N 3935-85 «Общие требования к приготовлению, хранению и применению смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС) различного класса (водных, водоэмульсионных, масляных, синтетических) и к производственному оборудованию»; «Санитарные правила  для механических цехов (обработка металлов резанием) утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 7 декабря 1989 г.
N 5160-89». Приведем  некоторые основные пункты [3,5,6].

2.3. Для предупреждения загрязнения водоемов поверхностными сточными водами необходимо предусматривать места на территории завода и промышленного узла для транспортировки, сбора и переработки стружки от станков, работающих с применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технических смазок (ТС). Эти участки территории должны иметь покрытие, препятствующее загрязнению почвы, ливнестоки и маслоуловители.

3.3. Помещения для подготовки рабочих растворов СОЖ и ТС должны соответствовать "Санитарным правилам при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками".

3.5. Санитарное содержание производственных помещений должно включать ежедневную влажную уборку и еженедельную отмывку полов, загрязненных маслами, СОЖ и ТС, а также ежеквартальную очистку осветительной аппаратуры и остекления с помощью допустимых к употреблению моющих средств.

4.1.4. Хранение, транспортировка, приготовление, применение, контроль качества, периодичность замены, регенерация и разложение СОЖ должны осуществляться в соответствии с требованиями "Санитарных правил при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками".

4.1.9. Станки с применением СОЖ должны быть оборудованы в соответствии с требованиями Санитарных правил при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками.

6.2. При проектировании систем отопления и вентиляции механических цехов основными вредными производственными факторами являются пары смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС), абразивная и металлическая пыль, выделяющиеся в процессе станочной обработки металлов резанием.

6.3. Системы отопления и вентиляции должны обеспечивать в рабочей зоне производственных помещений содержание вредных веществ в воздухе в соответствии с требованиями ГОСТ "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и "Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны" (N 4617-88, утв. Минздравом СССР).

6.4. Микроклиматические параметры воздушной среды должны соответствовать требованиям "Санитарных норм микроклимата производственных помещений" для допустимого диапазона температур при соответствующей категории тяжести работ.

6.7. Местные вытяжные системы, удаляющие от станков сухую пыль и аэрозоль СОЖ, должны быть раздельными. Местные отсосы от станков мокрой шлифовки должны быть снабжены каплеуловителями (сепараторами).

6.8. Воздуховоды местных вытяжных систем, удаляющих пары СОЖ, должны иметь дренажные устройства; воздуховоды, в которых транспортируются пары масел, должны выполняться с учетом требований пожароопасности.

6.9. Местные вытяжные системы, удаляющие от станков пары масел, сухую или влажную пыль, должны оборудоваться установками для очистки воздуха перед выбросом в атмосферу. Для заточных станков могут быть использованы рециркуляционные обеспыливающие агрегаты (типа ЗИЛ-900).

9.1. При проектировании механических цехов должны предусматриваться системы очистки удаляемого воздуха от пыли, паров, аэрозоля СОЖ и ТС согласно действующим санитарным нормам и правилам и НТД.

9.2. На действующих предприятиях системы местной вытяжной вентиляции от металлорежущих станков и моечных установок должны быть оборудованы очистные сооружения для очистки удаляемого воздуха от пыли, паров и аэрозоля СОЖ и ТС, а системы удаления сточных вод - от масел и химических соединений.

9.3. Подъездные пути к механическим цехам и участкам территории для сбора и переработки стружки от станков, работающих с применением СОЖ и ТС, должны быть покрыты твердыми маслостойкими материалами, оборудованы ливнестоками и маслоловушками, исключающими загрязнение водоемов и почвы нефтепродуктами.

10.1. Контроль воздуха рабочей зоны механических цехов должен проводиться в соответствии с требованиями Гост 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны", методических указаний "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" и "Санитарных правил при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками".

Отметим, что ГОСТ Р 51338-99 «Безопасность машин. Снижение риска для здоровья от воздействия вредных веществ, выделяющихся при эксплуатации машин. Часть 1: Основные положения для изготовителей машин (ЕН 626-1 по международному стандарту)» обозначает требования и/или меры обеспечения безопасности при следующих опасностях, вызванных обрабатываемыми материалами или веществами:

·   п. 7.1.   Жидкости, туманы, дымы и пыль;

·   п. 7.2.  Воспламенение или взрыв. Руководящие указания можно найти в стандартах ЕН 13478 и ЕН 1127-1;

·   п. 7.3.   Минимизация биологических и микробиологических опасностей, связанных с применением СОЖ.

Рассмотрим некоторые меры обеспечения безопасности при указанных опасностях:

– Конструкцией станка должна быть предусмотрена возможность предохранения от разбрызгивания, вытекания и перелива СОЖ и технических масел.

– Резервуар и другие элементы системы для СОЖ и технических масел (например, трубы и шланги) должны быть выполнены из материалов, обеспечивающих сохранность и целостность системы. Кроме того, должна быть приведена информация о жидкостях, которые предполагается использовать на станке.

– Система распределения жидкости и форсунки для ее подачи должны быть так спроектированы, чтобы свести до минимума ее распыление.

– Там, где в рабочей зоне предвидится образование вредных тонкодисперсных туманов, паров или дыма, должны быть предусмотрены средства для их локализации, предотвращающие их выбросы. Кроме того, должно быть предусмотрено дополнительное встроенное или внешнее оборудование для их отвода, см. ЕН 626.

– Конструкцией всех компонентов системы должна быть предусмотрена возможность максимального сокращения попадания СОЖ на оператора и персонал, проводящий техническое обслуживание.

Там, где у операторов есть необходимость вводить руки в опасную зону (например, во время погрузки/разгрузки или во время регулировки), подача СОЖ должна автоматически отключаться или переключаться на другое направление.

– Технические масла и СОЖ должны способствовать правильному функционированию станка и быть достаточными для того, чтобы предотвратить избыточный нагрев и последующее испарение жидкости. В противном случае необходимо оснащать станок охладителями.

– Должны быть предусмотрены фильтры для предотвращения накапливания стружки и других продуктов резания внутри станка и в резервуаре с СОЖ, чтобы предотвратить загрязнение СОЖ взвешенными частицами металла.

– Конструкцией системы подачи СОЖ должна быть предусмотрена возможность обеспечения циркуляции всего объема жидкости при работе станка, чтобы исключить застой жидкости, за исключением места для сбора осадка, если это предусмотрено конструкцией.

– Чтобы СОЖ не застаивалась в станке, она должна стекать из станка в резервуар для СОЖ под действием силы тяжести. Сливная труба должна иметь достаточный диаметр и уклон, чтобы минимизировать образование застоя
 в трубе.

– Система подачи СОЖ должна иметь фильтры для удаления осадка.

– Конструкцией бака для СОЖ должна быть предусмотрена возможность обеспечения легкой очистки системы от осадка (например, скругленные углы в резервуарах), при этом не должно требоваться осушения всей системы.

–  Резервуары для СОЖ должны иметь крышки, спроектированные так, чтобы предотвратить проникновение извне посторонних веществ. Загрязнение СОЖ маслом или смазкой из внешних источников, например, машинной смазкой, должно быть исключено.

–Конструкцией системы подачи СОЖ должна быть предусмотрена возможность обеспечения оператору:

а) брать образцы жидкости;

б) чистить отстойники и трубопроводы;

с) менять фильтры, не подвергаясь при этом воздействию жидкости.

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

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

Несмотря на изобилие  рынка смазочно-охлаждающих средств современные технологии, инструменты, материалы и требования к безопасности труда стимулируют разработку все новых и новых СОЖ.  Наиболее широким диапазоном технологических свойств обладают зарубежные смазочно-охлаждающие жидкости производства Shell, Castrol, Blaser и др. Однако, отечественные марки, приближающиеся к ним по отдельным параметрам, а по некоторым и превосходящие их, пользуются большей популярностью, поскольку гораздо дешевле. Существуют проблемы, связанные с доставкой СОЖ  из-за рубежа (заказ продукта, доставка, растаможка и др.), а также необходимость обеспечения условий хранения концентратов. Кроме того, при отсутствии должного технического сопровождения применения импортной продукции не всегда удается обеспечить правила приготовления рабочих растворов и контроль поддержания  их стабильного состояния в процессе эксплуатации [46].

Большинство отечественных СОЖ имеет в своей основе 70-90% минеральных масел (НГЛ, ЭГТ, ЭТ, Укринол, Аквол и др.) Однако у водосмешиваемых СОЖ на масляной основе есть ряд серьезных недостатков. Они быстрее теряют технологические свойства при биопоражении (особенно в жаркие месяцы), со временем «зашламляют» оборудование и отмываются с большим трудом. Более того, в процессе многократного использования СОЖ на масляной основе истощаются и требуют периодической замены. Их утилизация загрязняет почву и водоемы. Кроме того, их применение оказывает крайне негативное воздействие на здоровье человека: кожные заболевания, заболевания дыхательных путей.   Поэтому в последнее время наблюдается тенденция перехода  на синтетические и полусинтетические водорастворимые концентраты. Они нетоксичны, экологичны, пожаробезопасны и занимают гораздо меньшие объемы, что удобно для транспортировки, хранения и дозировки. Более того, синтетические и полусинтетические СОЖ обладают достаточными бактерицидными свойствами, не засаливают инструмент, легко смываются и не требуют утилизации и
замены, т.к. убывают только за счет испарения, разбрызгивания и уноса частиц жидкости вместе со стружкой.

Примером такой синтетической СОЖ  является «МИГ-ТЕХНО» – безмасляная, ингибированная, экологически чистая, водная, синтетическая СОЖ. В ее составе содержится смесь жирных кислот или кубовые остатки ректификации смеси жирных кислот. Новизна состоит в том, что из состава СОЖ «МИГ-ТЕХНО» исключено минеральное масло и введены фосфор, сера - и азотосодержащие ПАВ, обладающие одновременно биоцидными, противозадирными, антикоррозионными и смазывающими свойствами. Рабочее pH  СОЖ «МИГ-ТЕХНО» –  8,5-9,5. Применяется СОЖ «МИГ-ТЕХНО» в виде 2-8%-ного раствора. Фактор преломления рефрактометра – 1,67  для чистого раствора. Слив в канализацию не требует предварительного биологического разложения [46].

Использование СОЖ «МИГ-ТЕХНО» позволяет повысить стойкость режущего инструмента в 1,2-2,0 раза и качество обрабатываемой поверхности на 1-2 класса, удлинить срок службы СОТС не менее чем на  6 месяцев без ее очистки на рабочих местах, а также исключить выбросы масла в сточные
воды и последующее загрязнение территории предприятия.   

Основные свойства СОЖ «МИГ-ТЕХНО».

­ Допустимо применять при операциях с высокотемпературными режимами 850-890 С.

­ Предотвращает изменение кристаллической решетки металлов и сплавов.

­ Обладает моющими свойствами.

­ Не дает пригаров, жировых отложений, окисной и полимерной пленки на поверхности изделий.

­ В составе нет минеральных и силиконовых добавок.

­ Рабочий раствор не горюч и не токсичен при работе, не подвержен (при соблюдении технологии обеспечения работоспособности СОЖ) бактериологическому поражению.

­ Не содержит в составе минерального масла, серосодержащих присадок, свободного хлора, нитритов и хроматов.

2.2.  Эксплуатационные свойства СОЖ «МИГ-ТЕХНО».

   С целью сравнительной оценки эксплуатационных свойств СОЖ 
«МИГ-ТЕХНО» проводится лабораторное испытание смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при резании жаропрочных и титановых сплавов для последующей оценки эксплуатационных свойств.   В качестве типовых представителей обрабатываемых материалов используются титановый сплав ВТ3-1 и
жаропрочный сплав ХН73МБТЮ (ЭИ698). Точение производится инструментом, оснащенным сменными не перетачиваемыми твердосплавными пластинами. Методика сравнительной оценки эксплуатационных свойств СОЖ разработана в ГОУ МГТУ «Станкин» [46].  

Исследование эксплуатационных свойств СОЖ проводится на операции продольного точения. Эта операция имеет широкое распространение и характеризуется стационарным контактом инструмента с обрабатываемой поверхностью, что позволяет более точно оценить и измерить влияние СОЖ. Точение проводилось на токарно-винторезном станке 16К20 с бесступенчатым регулятором числа оборотов шпинделя (рис. 9).