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

3.4.  Результаты внедрения СОЖ «МИГ-ТЕХНО»

Основными результатами внедрения СОЖ «МИГ-ТЕХНО» являются:

­ улучшение основных технологических свойств таких как:

·  стойкость режущего инструмента;

·  производительность процесса обработки;

·  качество обработанной поверхности детали;

­ наличие экономической эффективности применения, в том числе взамен одной или нескольких ранее применявшихся СОЖ (с учетом технологической эффективности, стоимости, срока службы, разницы в затратах на транспорт, хранение, приготовление, эксплуатацию, регенерацию и утилизацию);

­ соответствие современным гигиеническим требованиям;

­ стабильность физико-химических характеристики в пределах норм, указанных в технических условиях на продукт.

­ отсутствие коррозирующего действия на оборудование и обрабатываемый материал;

­ защитное (антикоррозионное) действие на оборудование и обрабатываемый материал;

­ отсутствие разрушающего действия на лакокрасочные покрытия оборудования, на резиновые уплотнения, пластмассовые направляющие, устройства автоматики и другие элементы металлообрабатывающего оборудования;

­ отсутствие обильного пенообразования, дыма, тумана, аэрозоли при эксплуатации;

­ удовлетворительная фильтруемость;

­ отсутствие отложений, пленок, затрудняющих перемещение движущихся частей металлообрабатывающих станков;

­ стабильность при хранении и транспортировании, в том числе при низких температурах;

­ удовлетворительные моющие свойства;

­ высокая микробиологическая стойкость и длительный срок службы водных эмульсий и растворов СОЖ;

­ стабильность эксплуатационных свойств СОЖ в процессе длительного применения – устойчивость к истощению;

­ легкость приготовления рабочих эмульсий и растворов;

­ удовлетворительная разлагаемость отработанной СОЖ при обезвреживании и утилизации, экологическая безвредность отходов.

Таким образом, использование СОЖ «МИГ-ТЕХНО» в цехах предприятия  взамен ранее применяемых импортных СОЖ и эмульсолов  при металлообработке, улучшило микробиологическую обстановку рабочего места и микроклимат рабочей зоны. Отмечено положительное действие на человека и окружающую среду.

Экономическая эффективность от применения СОЖ «МИГ-ТЕХНО позволяет сэкономить средства и перенаправить их на социальные нужды работников предприятия (зарплаты, отчисления на дополнительное питание, на медицинское обслуживание, лечение, отдых и т.п.) и как следствие, благоприятно влиять на психологическое состояние рабочих  и социальные настроения в коллективе.

Внедрение  в технологические процессы СОЖ «МИГ-ТЕХНО» в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими правилами и нормами,  благоприятствует оздоровлению общего микроклимата в цехах,  способствует повышению безопасности труда и поддерживает  экологическую безопасность окружающей среды на должном уровне.

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

4.1  Необходимость минимизации количества СОЖ  в процессах

металлообработки.

Изменения в законодательстве и повышающиеся требования к защите окружающей среды касаются и количества использования СОЖ в технологических процессах.  Учитывая международную конкуренцию, металлообрабатывающая промышленность принимает все возможные меры по снижению стоимости производства, более эффективному использованию СОЖ с целью минимизации его применения, что положительно влияет на экологию.

 Анализ показал, что основные проблемы стоимости вызваны применением рабочих жидкостей, причем стоимость СОЖ в этом случае играет немаловажную роль. Реальная стоимость обуславливается стоимостью самих систем, стоимостью трудозатрат и затрат на поддержание жидкостей в рабочем со -
стоянии, затрат на очистку  как жидкостей, так и воды, а также на утилизацию (рис. 22).

Рис. 22.  Стоимость СОЖ

Влияние количества СОЖ при различных производственных процессах на экологическое состояние окружающей среды неоспоримо. Поэтому, все большое внимание уделяется не только возможному снижению использования смазочных материалов, но и повышению эффективности технологических
процессов применения СОЖ.  Значительное снижение количества используемых СОЖ, как результат использования новых технологий, дает возможность не только снизить стоимость производства, но и улучшит санитарно-гигиеническую обстановку рабочей зоны.  Однако это потребует, чтобы такие функции СОЖ, как отвод тепла, снижение трения, удаление твердых загрязнений, были решены с помощью других технологических процессов, в том числе и автоматизацией процессов подачи (циркуляции) СОЖ для получения требуемых параметров смазочно-охлаждаемой жидкости (расход, температура, со -
став и т.п.)

Современные централизованные системы автоматически выполняют операции приготовления, подачи, охлаждения, стабилизации качества, очистки и регенерации СОЖ. Эти системы применяются для обеспечения жидкостями автоматических линий и гибких производственных систем. СОЖ подается к станкам непосредственно из централизованной установки. Отработанные жидкости возвращаются в установку по подземным трубопроводам. Применение централизованной системы исключает необходимость иметь на каждом станке насос, фильтры и другое оборудование для подачи СОЖ, сокращает простои оборудования и дает возможность поддерживать качество жидкостей в процессе их эксплуатации, что, безусловно, положительно влияет на микроклимат рабочей зоны.

Оптимизация использования СОЖ является комплексной технико-экономической задачей, решение которой во многом зависит (при заданных технико-экономических ограничениях), от сопутствующих эксплуатационных, физико-химических, санитарно-гигиенических свойств и экономических показателей СОЖ. Оптимизация означает нахождение требуемого количества СОЖ, обеспечивающего общую эффективность всего процесса механической обработки.

Например, на станках с ЧПУ зона контакта инструмента с деталью не имеет фиксированного положения в пространстве и устройство подачи СОЖ должно обеспечивать автоматическую коррекцию направления потока. Коррекция угла атаки струй СОЖ осуществляется или по программе от системы ЧПУ, или с помощью автономных следящих систем управления. Контроль параметров СОЖ осуществляется путем встраивания в систему подачи СОЖ автоматической измерительной системы состояния СОЖ.

 4.2  Автоматические системы малой подачи СОЖ

Подача СОЖ в зону резания лезвийным инструментом может   осуществляться несколькими способами:

­   свободно падающей струей;

­   напорной струей;

­   струей воздушно-жидкостной смеси или в распыленном состоянии;

­   через каналы в теле режущего инструмента.

При подаче СОЖ свободнопадающей струей (поливом) струя истекает из сопел различных конструкций под давлением 0,03-0,1 МПа, (т.е. под действием силы тяжести) и обильно поливает зону резания. Довольно часто практикуется подача СОЖ напорной струей под давлением 0,1-2,5 МПа. На операциях глубокого сверления давление струи СОЖ достигает 10 МПа. Напорную струю можно подавать как в зону обработки (со стороны задней грани инструмента), так и по каналам в теле инструмента. При подаче в зону обработки скорость напорной струи достигает 40-60 м/с.  В целях уменьшения разбрызгивания, разветвляют поток СОЖ - часть потока направляют в виде тонкой напорной струи, а часть – свободным поливом. 

К недостаткам подачи СОЖ высоконапорной струей можно отнести:

­   трудность обеспечения в производственных условиях нужного направления струи СОЖ на режущую кромку инструмента;

­   необходимость тщательной очистки СОЖ, при засорении сопла;

­   необходимость оснащения станка специальной насосной станцией;

­   сильное разбрызгивание жидкости.

Подача СОЖ в распыленном состоянии осуществляется путем смешивания СОЖ и воздуха и в виде аэрозоли направляют в зону резания. Эффективность действия СОЖ при такой подаче объясняется повышением физической и химической активности СОЖ. Распыленные СОЖ применяют на операциях, где применение СОЖ поливом невозможно, при обработке некоторых труднообрабатываемых материалов, когда полив не эффективен, для уменьшения температурных деформации деталей в процессе обработки, а также, для оздоровления условий труда. Аэрозоли с успехом применяют на агрегатных станках, автоматических линиях и станках с ЧПУ, в том числе многооперационных.

Подача СОЖ по каналам в теле инструмента получила распространение при обработке глубоких отверстий спиральными сверлами, твердосплавными сверлами одностороннего резания, ружейными и кольцевыми сверлами,
метчиками, протяжками. Для подвода СОЖ к вращающимся инструментам
 с внутренними каналами применяют специальные патроны и масло -
приемники (рис. 24)

Минимальным количеством смазочного материала считается расход СОЖ не превышающий 50 мл/ч.  На рис. 25 приведена принципиальная схема системы с минимальным количеством смазочного материала. С помощью дозирующего устройства небольшое количество СОЖ  (максимум 50 мл/ч) в виде мелких брызг подается на место металлообработки.

Преимущество использования дозирующего устройства состоит в том, что есть возможность применять компьютерные программы, контролирующие весь рабочий процесс.

Рис. 25.  Принципиальная схема системы с малой подачей СОЖ.

Системы с малой подачей СОЖ имеют одну общую черту: жидкость поступает в рабочую зону в виде мелких капель (аэрозоль). При этом основными проблемами становятся токсичность и поддержание гигиенических норм рабочего места на должном уровне. Современные  разработки систем подачи аэрозолей СОЖ позволяют предотвратить заливание рабочего места, уменьшить потери при разбрызгивании,  улучшая тем самым показатели воздуха на рабочем месте. Таким образом, используя программное обеспечение, можно регулировать факторы, приведенные на рис. 26, влияющие на образование масляного тумана для систем с малой подачей СОЖ.  Загрязнения воздуха в рабочей зоне масляным туманом не должно превышать 10 мг/м³.

4.3. Стратегия улучшения экологических показателей СОЖ.

Наряду с экономическими  и другими критериями, экологические (токсилогические) показатели СОЖ, должны учитываться при проектировании и
изготовлении нового продукта. Исходя из разработанной классификации
технологий и методов снижения токсического воздействия СОЖ и жизненного цикла продукции (проектирование–производство–использование–утилизация), предлагается к применению стратегия улучшения экологических
показателей на производстве в части снижения негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду (рис. 27). При этом на любой стадии жизненного цикла продукции (разработки, использования и утилизации) необходим мониторинг качества СОЖ [39].

Рис.27. Стратегия улучшения экологических показателей

при использовании СОЖ.

Заключение

Одним из центральных вопросов при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в процессах металлообработки является влияние на экологическую и санитарно-гигиеническую безопасность применяемых в технологических процессах различных СОЖ.  Показано, что исследования основных путей поступления вредных веществ СОЖ в организм рабочих и в окружающую среду и возникающие при этом профессиональные заболевания, требуют рассмотрения применения новых СОЖ, более безопасных с одной стороны, а с другой, отвечающих эксплуатационным, технологическим и экономическим показателям при обработке современных материалов.

В главе 1 рассмотрены этапы развития и  назначение СОЖ. Отмечено, что при выборе СОЖ оцениваются его функциональные свойства (смазывающее, охлаждающее, диспергирующее, моющее и др.). Ознакомление с видами применяемых СОЖ позволяет, в зависимости от особенностей операции и режимов резания, характеристик обрабатываемого и инструментального материалов, экологических и экономических соображений,  выбрать то или иное смазочно-охлаждающее средство, оценить его достоинства и недостатки.

Выяснено, что с экологической точки зрения безопасность СОЖ оценивается, прежде всего, такими параметрами как биостойкость (устойчивость к биопоражению), способность противостоять затуханию (неприятный запах), количество бактерий в миллилитре, наличие вредных компонентов содержащихся или выделяющихся в процессе работы и соответственно класс опасности.

 Отмечено, что не маловажным параметром при выборе СОЖ как с экологической, так и с экономической точек зрения является способность к минимизации количества образующихся отходов при утилизации и способностью к оборотному  водопользованию. Приведены примеры современных процессов обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей  при экологическом сопровождении машиностроительных производств, которые позволяют эффективно обезвредить отходы до экологических норм для сброса в водоемы или для повторного использования.

Рассмотрены основные положения, регулирующие санитарно-гигиенические требования при работе с СОЖ.  Приведены некоторые основные пункты санитарных правил от 26 сентября 1985 г.  N 3935-85 «Общие требования к приготовлению, хранению и применению смазочно-лаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС) различного класса (водных, водоэмульсионных, масляных, синтетических) и к производственному оборудованию», СП 2.2.2.1327-03 "Гигиенические требования к организации технологических процессов, производственному оборудованию и рабочему инструменту".

Глава 2 посвящена разработке и испытанию СОЖ «МИГ-ТЕХНО». Отмечено, что СОЖ «МИГ-ТЕХНО» – безмасляное, ингибированное, экологически чистое, водное, синтетическое СОТС. В ее составе содержится смесь жирных кислот и/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. Слив в канализацию не требует предварительного биологического разложения. 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.