Охрана труда и окружающей среды. Анализ проектируемой холодильной машины с точки зрения безопасности жизнедеятельности, охраны труда - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
В соответствии со статьей 44 Закона РФ "Об охране окружающей среды" 12 2416.48kb.
Дисциплины «Надзор и контроль в сфере безопасности» 1 21.87kb.
К всемирному дню охраны окружающей среды «Либо мы покончим с загрязнением... 1 66.25kb.
Охрана окружающей среды 1 47.29kb.
Программа дисциплины «биоразнообразие и охрана окружающей среды» 3 779.08kb.
Естественное и искусственное освещение 6 1023.97kb.
5 июня Всемирный день охраны окружающей среды 1 12.75kb.
2013 год объявлен Годом охраны окружающей среды 1 74.81kb.
Управление природопользованием и охраной окружающей среды 1 146.25kb.
Shtokman Development ag ref: phi-0002 политика «штокман девелопмент... 1 27.93kb.
Доклад об итогах проведения Года охраны окружающей среды 1 118.12kb.
Методические указания по выполнению лабораторной работы для студентов... 1 372.18kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Охрана труда и окружающей среды. Анализ проектируемой холодильной машины с точки - страница №1/1

Охрана труда и окружающей среды.
Анализ проектируемой холодильной машины с точки зрения безопасности жизнедеятельности, охраны труда и окружающей среды.
Холодильная машина в силу особенности своей конструкции и принципа работы обладает рядом опасных и вредных факторов, способных оказать негативное воздействие на безопасность жизнедеятельности человека и на окружающую среду. Холодильная машина является источником шума и вибрации, в состав машины входят аппараты, работающие под высоким давлением, агрегаты, работающие под напряжением.
Холодильный агент.
Холодильный агент, примененный в машине - фреон R22. При атмосферном давлении и температурах выше 40 градусов он представляет собой бесцветный газ со слабым запахом хлороформа. Применение данного вещества оправдано с термодинамической и экономической точек зрения.

Фреон R22 (CHF2Cl) является производной пропана. По международной классификации хлорфторуглероды относятся к шестому классу нетоксичных веществ. Коэффициент токсической опасности (Кт.о.), характеризующий возможность ингаляционного отравления. Для хладона 22 составляет Кт.о=104 - малотоксичное вещество. При температурах 150-170 C начинается частичное термическое разложение хладона с образованием хлористого и фтористого водорода (ПДК=5 мг/м3 в рабочей зоне), фосгена (ПДК=0.5 мг/м3 в рабочей зоне). Хладон 22 не взрывоопасен и не воспламеняется. Чистый и осушенный хладон 22 инертен по отношению к металлам. В присутствии воды разлагаться с образованием соляной и плавиковой кислот. Хладон 22 является хорошим растворителем органических веществ, поэтому многие неметаллические материалы в его среде не стойки, например: резины набухают, поэтому применяют только хладоностойкие резины.

Как все хлорфторуглероды используемый хладагент под воздействием солнечной радиации расщепляется в верхних слоях атмосферы с образованием атомов хлора, что вызывает разрушение озонового слоя. Фреон R22 имеет балл разрушающей озоноактивности равный 0.05.

Хладон имеет высокую текучесть, легко просачивается через неплотности. Обеспечение герметичности холодильной машины обеспечивается высокой точностью сопрягаемых деталей и узлов машины, применением паяных соединений, использованием высококачественных припоев. Утечки хладона обнаруживают с помощью галоидной лампы или галоидного течеискателя, либо с помощью аналогичных приборов. Об утечке хладона при работе машины также можно судить и по косвенным признакам, например таким как недостаточное количество вырабатываемого холода, непрерывная работа компрессора в течение долгого времени.

Для организма человека хладон 22 безвреден, однако, может вызывать удушье при вытеснении воздуха из помещения. Между тем хроническое отравление хладоном 22 и продуктами его термического разложения вызывает функциональные и морфологические изменения в организме. Согласно ГОСТ 12.1.005-76 установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ. Для хладона 22 ПДК=3000 мг/м3, допустимое количество в случае прямого испарения составляет 352000 мг/м3.

В соответствии с Монреальским протоколом в европейских странах применение галогеносодержащих хладагентов, к числу которых относится также и R22, в новых установках было разрешено только до конца 1999 года. Для уже существующих установок использование фреона R22 предположительно будет разрешено до 2008 года, при этом запрет на применение R22 касается также и холодильных смесей с массовым содержанием этого хладагента более 1%.

В качестве альтернативы используемому в холодильной машине хладону могут быть использованы так называемые "природные" хладагенты, такие как: пропан (R290), изобутан (R600a), которые не представляют угрозы для окружающей среды и являются близкими по своим термодинамическим свойствам к хладону 22. Однако, при использовании таких хладагентов должны строго выполняться все предписанные меры предосторожности, позволяющие избежать опасных воздействий на обслуживающий персонал или сооружения, в которых установлены холодильные установки.

В случае запрета применения хладона R22 на территории Российской Федерации холодильная машина может быть переведена на использование хладагента R407C (R321/ R125/ R134a - 23/25/52) - неазеотропной озонобезопасной смеси, разработанной для замены хладона R22 в новых холодильных установках. Перевод может быть осуществлен без дополнительных конструктивных доработок машины. Переход на R407C приведет к незначительным падениям энергетических характеристик машины на крайних режимах работы, например, при tk=48 С и t0=-23С приведет к снижению холодопроизводительности на 14.47% [1], [4].



Источники вибрации.
В холодильной машине использован герметичный поршневой компрессор. Схема компоновки - оппозитная с одной шатунной шейкой. Подобная компоновка компрессора позволила снизить неравномерность вращения, получить равномерную тангенциальную диаграмму и диаграмму потребляемого крутящего момента, что в свою очередь привело к снижению вибраций. Корпус механизма движения компрессора жестко закреплен в кожухе.

В соответствии с ГОСТ12.1.012-78* "Вибрация. Общие требования безопасности" возникающая в компрессорной установке вибрация является общей (передающейся через опорные поверхности на тело человека), категории IIIa (технологическая вибрация рабочих мест в помещениях с источником вибраций). Для общей вибрации категории IIIa допустимые значения нормируемого параметра должны соответствовать указанным в таблице:


Таблица 1.


Среднегеометрические

частоты полос, Гц



Виброускорение

Виброскорость, *102

1/3 окт, м/с2

1/1 окт,

м/с2



1/3 окт, м/с

1/1 окт,

м/с


1/1 окт,

дБ


Z, X, Y

Z, X, Y

Z, X, Y

Z, X, Y

Z, X, Y

1.6

0.09

0.14

0.9

1.3

108

2.0

0.08

0.14

0.64

1.3

108

2.5

0.071

0.14

0.46

1.3

108

3.15

0.063

0.1

0.32

0.45

99

4

0.056

0.1

0.23

0.45

99

5

0.056

0.1

0.18

0.45

99

6.3

0.056

0.11

0.14

0.22

93

8.0

0.056

0.11

0.12

0.22

93

10

0.071

0.11

0.12

0.22

93

12.5

0.09

0.2

0.12

0.2

92

16

0.112

0.2

0.12

0.2

92

20

0.14

0.2

0.12

0.2

92

25

0.18

0.4

0.12

0.2

92

31.5

0.22

0.4

0.12

0.2

92

40

0.285

0.4

0.4

0.12

0.2

50

0.355

0.8

0.4

0.12

0.2

63

0.455

0.8

0.4

0.12

0.2

80

0.56

0.8

0.4

0.12

0.2

Вывод:

Вибрация установки уменьшается при динамической балансировке компрессора.


Источники шума.
Холодильная машина, является источником повышенного шума. Высокий уровень шума при работе приводит к быстрой утомляемости, потере внимания, снижению остроты зрения, снижению остроты слуха. Все выше перечисленные факторы напрямую влияют на здоровье людей работающих с установкой.

Шумовая эргономическая характеристика установки должна удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.003-83. Постоянный шум на рабочем месте характеризуется уровнем звукового давления в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Уровни звукового давления, дБ


В октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

Уровень звука и эквивалентный уровень звука,

дБА


31.5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

110

99

92

86

83

80

78

76

74

85

Таким образом, суммарный эквивалентный уровень шума на рабочем месте не должен превышать 85 дБА.

По своему происхождению шумы, возникающие при работе машины делятся на:


  • механические;

  • аэродинамические и гидравлические;

  • электрические.

Источниками механического шума при работе холодильной машины являются: пары трения в компрессоре, соударения в зазорах и другие. Для снижения шума при работе компрессора выполнены следующие мероприятия: применены подшипники скольжения, значительно снижающие уровень шума компрессора, зазоры в парах трения подобраны из условия обеспечения жидкостного трения. На валу компрессора установлены противовесы, снижающие циклические нагрузки на опоры вала, допуски и посадки подобраны так, чтобы исключить соударения в механизме движения.

Основными источниками аэродинамического шума являются вентиляторы. Несколько снизить аэродинамический шум при работе машины удалось путем уменьшения скорости воздуха при прохождении его через аппараты. А также путем использования диффузоров на кожухах вентиляторов. Для снижения гидравлического шума все изгибы и соединения имеют плавные переходы, исключающие завихрения и отрыв потока.

Источниками электрического шума являются электродвигатели компрессора и электровентиляторов.

Выполненные мероприятия по снижению шума, воздействующего на людей, находящихся рядом с холодильной установкой, привели к тому, что уровень шума на рабочем месте не превышает значение 85 дБА. [20]


Электробезопасность при работе.
Питание холодильной машины осуществляется переменным трехфазным током 380 В, частотой 50 Гц, допускаемые отклонения напряжения и частоты от номинальных значений в соответствии с ГОСТ 13109. В связи с этим возникает опасность поражения электрическим током.

Электрооборудование холодильной машины получает питание через выключатель, позволяющий отключить питание во всех фазах. Пульт управления имеет переключатель, обеспечивающий возможность отключения от внешнего источника питания.

Электропривод холодильной машины осуществляется от встроенного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, потребляемая мощность 3 кВт, ~3380 В, частотой 50 Гц. Электровентиляторы имеют привод от асинхронных электродвигателей мощностью 0.12 и 0.37 кВт. Для защиты от поражения электрическим током в случае аварии встроенный электродвигатель компрессора допускает 2-3 кратную перегрузку, обмотки выполнены в соответствии с классом В нагревостойкости. Клеммные коробки компрессора и вентиляторов имеют влагопылезащитное исполнение. Части электрических устройств, находящихся под напряжением исключают возможность случайного прикосновения к ним путем изоляции токоведущих частей. Использованием блокировок, расположением в местах, недоступных для работающих. Степень защиты электрооборудования и электротехнических изделий не менее JP54 по ГОСТ 14254. Электропроводка заключена в специальные рукава и проложена таким образом. Чтобы исключить ее случайное повреждение. В электрическую цепь машины включены автоматические предохранители, которые служат для отключения при неправильном напряжении питания, коротком замыкании, пробое обмоток электродвигателя.

Холодильная машина удовлетворяет действующим «Правилам устройства и безопасной эксплуатации электроустановок».


Пожаробезопасность и взрывобезопасность.
Холодильная машина предназначена для работы на фреоне R22, который не взрывоопасен и не воспламеняется. Контур холодильной машины герметичный. В случае повышения давления в контуре холодильной машины она будет остановлена приборами автоматики. Ресивер снабжен плавкой пробкой, которая является предохранительным устройством от повышения давления внутри ресивера при чрезмерном повышении наружной температуры. Температура плавления плавкой пробки 73 град. Цельсия. Помимо плавкой пробки на ресивере установлен предохранительный клапан. Таким образом в случае аварии холодильный агент будет удален из герметичного контура холодильной машины, что в свою очередь предотвратит разрыв аппаратов с возможным травмированием людей.
Испытание холодильной машины.
В соответствии с ГОСТ 25005-81 к аппаратам высокого давления относятся конденсатор, ресивер; к аппаратам стороны низкого давления – испаритель. Расчетное давление (Рр) полостей оборудования, заполненным фреоном назначается из ряда 1; 1.2; 1.6; 1.8; 2.0; 2.3 МПа. Для конденсатора принимаем расчетное давление равное 1.8 МПа. Испытание аппаратов холодильной машины на герметичность проводится пробным давлением 1.3*Рр. Для испарителя принимается пробное давление 2.0 МПа, для конденсатора – 3.0 МПа. Испытание аппаратов холодильной машины на плотность проводится пробным давлением 1.5*Рр. Для испарителя принимается пробное давление 1.8 МПа, для конденсатора – 3.9 МПа, для ресивера – 3.9 МПА, для кожуха компрессора – 3.9 МПА.

Кожух компрессора испытывают на герметичность давлением воздуха 3.0 МПа под уровнем прозрачной воды в течении 10 минут. Пузыри и пузырчатая сыпь не допускаются. Испытание на плотность проводится вакуумированием до давления 0.1 мм. рт. ст. с выдержкой в течение 30 минут. Повышение давления не допускается.

Конденсатор и ресивер испытывают на герметичность давлением воздуха (азот) 3.0 Мпа под уровнем прозрачной воды в течении 10 минут. Пузыри и пузырчатая сыпь не допускаются. Испытание на плотность проводится в бронекамере давлением воздуха 3.9 Мпа с соблюдением правил техники безопасности. Полость холодильного агента вакуумируют до давления 0.1 мм рт. ст. с выдержкой в течение 30 минут. Повышение давления не допускается.

Смонтированная система трубопроводов и аппаратов испытывается на плотность и прочность пробным давлением раздельно по сторонам высокого и низкого давления. Испытание на плотность проводится воздухом давлением на стороне низкого давления - 18 бар, на стороне высокого давления – 23 бар. Испытание на прочность проводится воздухом давлением на стороне низкого давления – 21 бар, на стороне высокого давления – 27 бар. Под пробным давлением система находится 10 минут. Испытание на плотность проводится с выдержкой под давлением в течении 18 часов. Места утечек обнаруживаются с помощью течеискателя или обмыливания швов и соединений. Испытание системы вакуумированием проводят при остаточном давлении 1 кПа в течении 18 часов. При испытаниях температура в помещении не должна быть ниже 15С.

Пневматические испытания проводятся с соблюдением следующих мер безопасности: вентиль на напорном трубопроводе от источника давления и манометры выводятся за пределы охранной зоны. Находиться кому-либо в этой зоне в период нагнетания воздуха или инертного газа и при выдерживании пробного давления запрещается. На испытываемом аппарате (сосуде) или системе трубопроводов устанавливают не менее одного предохранительного клапана, отрегулированного на открытие при давлении, превышающем пробное давление не более чем на 1 бар. При испытании на плотность с определением падения давления на время испытаний охранную зону не устанавливают. [1], [3], [4].
Система автоматики и защиты.
Для повышения безопасности эксплуатации холодильная машина оснащается приборами защитной автоматики. Приборы защиты служат для автоматической остановки компрессора при наступлении аварийного режима работы. Предусмотрены следующие виды защиты: при повышении давления нагнетания, при понижении давления всасывания, при повышении температуры обмоток статора встроенного электродвигателя компрессора, электрических цепей управления от токов короткого замыкания и перегрузок, автоматическое отключение машины при срабатывании одной из защит.

Аварийный режим работы может возникнуть при чрезмерно высоком давлении конденсации, перегрузке двигателя, нарушении смазки компрессора и т.д.

Датчик-реле высокого давления защищает от повышенного давления нагнетания при недопустимо высокой температуре нагнетания или при недопустимой температуре конденсации (более 50С). Причинами повышения давления конденсации становятся сильное загрязнение поверхности конденсатора, наличие в системе неконденсируемых газов. Защита выполняется включением компрессора с помощью реле, датчик которого подсоединяется к компрессору между полостью нагнетания и конденсатором.

Датчик-реле низкого давления защищает от пониженного давления всасывания. Реле предохраняет компрессор от перегрева и перегрузки, от недопустимо низкого давления кипения. Причинами опасного понижения давления являются: замерзание воды в терморегулирующем вентиле, утечка агента из системы, сплошное обмерзание воздухоохладителя. Выход из строя вентилятора воздухоохладителя. Защита осуществляется отключением компрессора. Датчик-реле устанавливается на всасывающей магистрали компрессора.

Защита электродвигателя компрессора осуществляется с помощью теплового реле. Опасный режим может возникнуть при перегрузке электродвигателя. Когда сила тока в его обмотке становится выше номинальной. Перегрев обмоток возможен в результате плохого охлаждения двигателя всасываемыми парами хладагента. В дополнение к тепловому реле устанавливают реле температуры, которое реагирует на нагрев кожуха компрессора и размыкает электрическую цепь питания компрессора при попытке пуска с непрогретой масляной ванной.

Для визуального контроля давления конденсации и кипения установлены манометры.

От короткого замыкания электродвигатель компрессора и электродвигатели вентиляторов защищены плавкими предохранителями.

Приборы автоматики. Отвечающие за правильную работу холодильной машины во всем температурном интервале эксплуатации, обеспечивают безаварийную работу машины.

Приборная панель холодильной машины предназначена для отображения состояния работы машины и оповещения о возникающих неисправностях. [9]
Воздействие на окружающую среду.
Проектируемая холодильная машина отвечает современным требованиям экологической безопасности. При работе машины используется хладон с низким озоноразрушающим потенциалом.

При правильной эксплуатации холодильной машины, проведении своевременных работ по техническому обслуживанию конструкция машины исключает попадание холодильного агента и масла в окружающую среду. Контур холодильной машины герметичен, что исключает контакт с окружающей средой.

Теплообменная аппаратура обдувается воздухом из окружающей среды. Конструкция аппаратуры исключает ее загрязнение.

Проектируемая установка в целом менее металлоемка по сравнению с аналогами. Незначительное увеличение энергоемкости при применении встроенного в картер компрессора охладителя масла существенно повысило надежность и стабильность работы холодильной машины во всем диапазоне температур.


Заключение.
При правильной эксплуатации холодильная машина является надежным агрегатом. Машина не является источником опасности для обслуживающего персонала и не представляет опасности для окружающих, а также отвечает требованиям следующих документов:

  • "Правила устройства и безопасной эксплуатации фреоновых холодильных установок", 1988 г.;

  • "Правила устройства и безопасной эксплуатации холодильных систем", 1991 г.;

  • "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", 1987 г.,

  • Правила устройства электроустановок", 1986 г.;

  • ГОСТ 12.1.019-79 "ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты";

  • ГОСТ 12.2.003-91 "ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности"

Холодильная машина не оказывает вредного воздействия на организм человека. При правильной эксплуатации холодильная машина не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.




Женева — самый большой маленький город в мире. Де Ла Рив
ещё >>