Переработка пластмасс методом литье под давлением

ВВЕДЕНИЕ 5
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА 6
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА 7
ЗАДАЧИ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Методы переработки пластмасс 8
1.2 Общая характеристика процесса литья под давлением 11
1.3 Технологический цикл литья под давлением 12
1.3.1 Температура расплава материала. 14
1.3.2 Температура стенок литьевой формы 15
1.3.3 Давление литья 16
1.3.4 Давление формования 17
1.3.5 Объемная скорость впрыска 18
1.3.6 Время выдержки под давлением 20
1.3.7 Время охлаждения 21
1.4 Параметры пластикации 22
1.4.1 Скорость вращения шнека и давление пластикации 23
1.4.2 Объем впрыска (ход шнека) 23
1.5 Основное оборудование для литья под давлением 25
1.5.1 Основные сведения о конструкции литьевых машин 25
1.5.2 Формы для литья под давлением 30
1.6 Вспомогательное оборудование для литья под давлением 34
ВЫВОДЫ 35
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 37
2.1 Требования к выпускаемому изделию 37
2.2 Обоснование выбора материала для изготовления изделия «Кашпо» 41
2.3 Выбор основного и вспомогательного оборудования 41
2.3.1 Выбор литьевой машины по максимальному объему впрыска. [6] 42
2.3.2 Выбор литьевой машины по расчетному давлению литья [6] 43
2.3.2.1 Расчет объемной скорости впрыска 43
2.3.2.2 Расчет потери давления в сопле литьевой машины 44
2.3.2.3 Расчет потери давления в центральном литнике 45
2.3.2.4 Расчет потерь давления во впускном канале 46
2.3.2.5 Расчет времени охлаждения 48
2.3.2.6 Расчет времени выдержки под давлением 49
2.3.2.7 Расчет потери давления при заполнении формующей полости 49
2.3.2.8 Расчет давления литья 50
2.3.2.9 Расчет давления впрыска 51
2.3.2.10 Расчет усилия смыкания формы 51
2.3.2.11 Расчет пластикационной производительности 51
2.3.3. Выбор литьевой машины 52
2.3.4 Тепловой расчет изоляции ГКС формы 52
2.3.5 Выбор холодильной установки (чиллера) 58
2.4 Технологическая схема производства изделий 59
2.4.1 Описание стадий технологического процесса 60
2.4.2 Контроль технологического процесса 63
2.4.3 Виды брака, причины и способы устранения 72
2.4.4 Упаковка, хранение и транспортировка изделий 73
2.5 Материальный баланс производства изделий 74
2.6 Планировочное решение 77
2.6.1 Расчет площади основных и вспомогательных помещений цеха 77
ВЫВОДЫ 80
3 ОХРАНА ТРУДА 81
3.1 Характеристика проектируемого объекта 81
3.1.1 Пожарные свойства веществ 81
3.1.2 Определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности 82
3.1.3 Противопожарные мероприятия 83
3.2 Санитарно-гигиеническая характеристика проектируемого объекта 85
3.2.1 Токсикологическая характеристика веществ 85
3.2.2 Микроклиматические условия 88
3.2.3 Вентиляция и отопление 91
3.2.4 Освещение 93
3.2.5 Шум и вибрация 96
3.2.6 Статическое электричество 97
3.3 Электробезопасность 98
3.4 Безопасность производственного процесса 99
ВЫВОДЫ 102
4 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 103
4.1 Промышленные выбросы в атмосферу 103
4.2 Промышленные сбросы 106
4.3 Твердые отходы 107
ВЫВОДЫ 109
5 ЗАЩИТА ПЕРСОНАЛА ЦЕХА В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ 110
5.1 Оценка потенциальной опасности производства 110
5.1.1 Краткая характеристика объекта 110
5.1.2 Характеристика поступающего сырья и способы его хранения 110
5.2 Анализ риска возникновения пожара и его сценарий 112
5.2.1 Место возникновения пожара, источники воспламенения. 112
5.2.2 Примерный сценарий пожара 112
5.3 Расчет параметров возможных поражающих факторов 113
5.3.1 Уменьшение масштабов последствий 116
5.4 Мероприятия предупреждения ЧС 117
5.4.1 Предотвращение возникновения очагов пожара 117
5.5 Мероприятия защиты производства и персонала 117
5.6 Мероприятия локализации и ликвидации пожара 118
6 ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК 119
7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 122
7.1 Расчет производственной мощности 124
7.1.1 Фонд времени работы оборудования 125
7.2 Расчет капитальных затрат и амортизации 126
7.2.1 Расчет затрат на приобретение, доставку, монтаж оборудования и амортизационных отчислений. 126
7.3 Капитальные затраты на сооружения и амортизационные отчисления 127
7.3.1 Расчет сметной стоимости строительства здания и амортизационных отчислений 127
7.3.2 Расчет основных производственных фондов 128
7.4 Расчет годовой потребности в сырье, вспомогательных материалах и денежных затрат на их приобретение 128
7.5 Расход электроэнергии на двигательные и технологические цели 128
7.5.1 Расход электроэнергии на двигательные цели. 128
7.5.2 Удельный расход электроэнергии на единицу продукции 129
Q - количество выпускаемой продукции за год. 129
7.5.3 Общие денежные затраты на электроэнергию для двигательных и технологических целей 129
7.5.4 Сумма денежных затрат на единицу продукции 129
7.6 Расход воды на производственные цели и сумма денежных затрат 130
7.7 Расчет численности рабочих, фонда заработной платы и их производительности труда 130
7.7.1 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих по нормам обслуживания 130
7.7.2 Расчет фонда заработной платы рабочих 131
7.7.3 Расчет фонда заработной платы ИТР, АУП и МОП 131
7.7.4 Общая численность промышленно-производственного персонала и фонд заработной платы 134
7.7.5 Расчет производительности труда, фондовооруженности и энерговооруженности 134
7.8 Расчет себестоимости продукции 135
7.8.1 Смета цеховых расходов 135
7.8.2 Проектная калькуляция себестоимости продукции 137
7.9 Расчет прибыли и рентабельности 138
7.9.1 Расчет собственных оборотных средств 138
7.9.2 Определение размеров производственных фондов 140
7.9.3 Определение суммы прибыли и рентабельности 140
7.10 Анализ безубыточности производства 141
7.10.1 Определение порога рентабельности 141
7.10.2 Основные технико-экономические показатели проектируемого цеха 144
7.11 Бизнес-план 144
7.11.1 Основные сведения о предприятии 144
7.11.2 Характеристика испрашиваемых инвестиций 144
7.11.3 Маркетинг и сбыт 145
7.11.4 Производство 145
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ПРОЕКТУ 146
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 148

кис = (0,2 – 0,04)* 402 *(141,3 *111)1/3 / 140 * 1 * 1 * 1,2* 0,92;
ПДВук.кис = 865,9 г/с;
ПДВформальд = (0,035 – 0,007)* 402 *(141,3 *111)1/3 / 140 * 1 * 1 * 1,2* 0,92;
ПДВформальд = 151.5 г/с;
ПДВокс.уг = (0,2 – 0,024)* 402 *(141,3 *111)1/3 / 140 * 1 * 1 * 1,2* 0,92;
ПДВокс.уг = 952,5 г/с;
Таблица 21 –Результаты расчетов ПДВ
Состав выброса ПДКмр, мг/м3 Сф, мг/м3 F ПДВ, г/с Масса М, т/год Масса М, г/с М(г/с)
/
ПДВ(г/с) Пары ацетальдегида 0,01 0,02 1 433 6,4*10-3 2,03*10-4 1,35*10-5 Органические кислоты (в пересчете на уксусную кислоту) 0,2 0,04 1 865,9 1,25*10-2 3,96*10-4 1,38*10-5 Формальдегид 0,035 0,007 1 151,5 6,27*10-4 1,99*10-5 3,96*10-6 Метиловый спирт 0,015 0,014 1 311,2 1,87*10-4 5,92*10-4 1,84*10-5 Оксид углерода 5,0 1,0 1 952,5 1,76*10-6 5,58*10-8 1,99*10-5 Из таблицы видно, что М/ПДВ для всех веществ меньше 1, следовательно, установка очистных сооружений не требуется.
4.2 Промышленные сбросы
Сточные воды в процессе переработки композиции литьем под давлением не образуются. Хозяйственные стоки в объеме 12 м3 в сутки сбрасываются в централизованную канализацию.
В качестве производственных (технологических) вод применяется артезианская вода. Она используется для охлаждения формующих инструментов. В целях экономии она циркулирует по замкнутым циклам, не контактируя с вредными веществами, поэтому для неё не требуется очистки от химических примесей.
Однако в процессе использования в воде накапливаются взвеси, представляющие собой ржавчину, песок и иные включения. Во избежание засоров в каналах формующих инструментов эта вода требует периодической очистки.
Таблица 22 - Характеристика сточных вод
Наименование оборудования Расход воды,
м3 /год Загрязняющие вещества Методы очистки Литьевая машина 1020,4 Взвешенные вещества, частицы песка Процеживание, отстаивание, осветление во взвешенном слое осадка, фильтрование, центробежные методы
Существуют следующие методы очистки сточных вод:
Отстаивание. Его применяют для выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. В проектируемом цехе используются вертикальные отстойники - это круглые резервуары с конусным днищем. Сточная жидкость подводится к рабочей части отстойника по центральной трубе. После выхода из трубы сточная жидкость движется снизу вверх к сливным желобам, по которым поступает в отводной лоток. Во время движения сточной жидкости по отстойнику из нее выпадают взвешенные частицы, плотность которых больше плотности воды.
Фильтрование. Процесс применяют для выделения из сточных вод мелко- и грубодисперсных примесей, не осевших при отстаивании. Для осуществления процесса фильтрования могут быть использованы фильтры любой конструкции. Однако при очистке сточных вод, как правило, в больших объемах выбирают фильтры, для работы которых не требуется применения больших давлений. Исходя из этого используют фильтры с сетчатыми элементами (микрофильтры и барабанные сетки) и фильтры с фильтрующим зернистым слоем. Последние представляют собой резервуар, в нижней части которого имеется дренажное устройство для отвода воды. На дренаж укладывают слой поддерживающего материала, а затем фильтрующий материал.
Центробежные методы. Осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы проводится в нашем случае в напорных гидроциклонах, которые используют для осаждения твердых примесей. Гидроциклоны просты по устройству, компактны, легко обслуживаются, имеют высокую производительность и небольшую стоимость.
4.3 Твердые отходы
Твердыми отходами на предприятии по переработке полимеров методом литья под давлением являются бракованные изделия и литники. Основная часть бракованных изделий и литников поступает на вторичную переработку (дробление, измельчение, и гранулирование), после чего их снова используют для получения изделий.
Сокращению технологических отходов, образующихся при изготовлении деталей из пластмасс, способствуют следующие мероприятия:
правильное распределение имеющейся номенклатуры изделий по оборудованию таким образом, чтобы суммарные отходы были минимальны, учитывая, что потери сырья при переходах с одного изделия на другое на машинах с большой производительностью максимальны;
усовершенствование конструкции оснастки, выбор оптимального формующего инструмента (пресс-форм, дорнов, матриц и т.д.);
оптимизация режимов переработки полимера с целью исключения его термодеструкции и получения бракованных изделий;
установка на вентиляционных отсосах дробильных отделений циклонов для улавливания полимерной пыли, образующейся при дроблении отходов;
организация непрерывного цикла работы оборудования, уменьшение количества остановок оборудования на ремонт или замену формующей оснастки.
Характеристика твердых отходов и способы их утилизации представлены в Таблице 23:
Таблица 23 - Характеристика твердых отходов и способы их утилизации
Наименование оборудования Наименование отходов Количество, кг/год Способы утилизации Литьевая машина Литники, брак 1930 Дробление, последующая грануляция и дальнейшее использование в производстве.
В цехе предусмотрен участок централизованной переработки отходов. Дробление вторичного сырья происходит на дробилке, затем «дробленка» может быть добавлена в небольших количествах (5-10%) к исходному сырью в данном производстве.

Выводы
В данном разделе приведена характеристика газообразных отходов, рассчитаны ПДВ в атмосферу, откуда следует, что установка дополнительных очистных сооружений для газоочистки не требуется. Также приведена характеристика сточных вод и методы их очистки. Приведена характеристика и способы утилизации твердых отходов производства.
5 ЗАЩИТА персонала цеха в чрезвычайных ситуациях
5.1 Оценка потенциальной опасности производства
5.1.1 Краткая характеристика объекта
Производство изделий типа «Смотровое стекло» и «Кашпо» планируется осуществлять на проектируемом предприятии, которое будет располагаться в г. Санкт-Петребурге.
Характер застройки района: жилые и административные 2-5 этажные здания 2 и 3 степени огнестойкости; плотность застройки 18 %.
Цех по производству изделий методом литья под давлением планируется расположить в отдельном здании от склада сырья. Это связано с противопожарной безопасностью, так как наиболее вероятен пожар на складе сырья. Общее количество персонала предприятия - 34 человека.
Количество смен – 3. Каждая смена состоит из 7 человек. Из них 3 человека в каждой смене состоят в нештатном формировании по пожарной безопасности, раз в год проходят инструктаж по технике безопасности. Один человек отвечает за оказание медицинской помощи в случае необходимости, следит за состоянием и наличием медикаментов в аптечке.
Тип здания (помещения): одноэтажное здание из бетонных блоков, 3 степени огнестойкости.
5.1.2 Характеристика поступающего сырья и способы его хранения
В процессе переработки композиции на основе ПП, осуществляемой при температуре 220-240°С, не происходит разложения и выделения вредных веществ, но при температуре выше 260°С композиция разлагается с выделением окиси углерода и диоксида углерода [19].
В Таблице 24 приведена характеристики пожароопасности ПП
Таблица 24 – Характеристика сырья
Вещество Температура воспламенения, К Температура горения,
К Критический тепловой поток
qдоп,
Вт/м2 Скорость горения v, м/мин Полипропилен 598 1247 13000 0,4 Поликарбонат 853 1158 11500 0,2
Наибольшее количество опасных (горючих) веществ находится на складе сырья. Склад расположен рядом с основным зданием цеха. Размеры склада при этом составляют: длина - 15 м, ширина -6 м, высота -6 м. (рис.32) Имеется два выхода. Один для загрузки сырья на склад, другой – для отгрузки в литьевой цех. Вентиляция естественная (аэрация). Посколько количество хранящегося поликарбоната на складе невелико, основным горючим материалом является ПП, который хранится в полипропиленовых тканых мешках массой 25 кг каждый. Мешки с сырьем уложены на поддонах размером 1100×1300 мм. На один поддон упаковывается 1250 кг материала. Поддоны с сырьем штабелированы друг на друге в три ряда и располагаются вдоль стен на каждой из сторон от выходов. Это позволяет иметь свободный доступ погрузчику для загрузки-выгрузки материала.
Рисунок 32 – Схема склада хранения сырья
Максимальное количество ПП на складе (десятидневный запас) составляет 4 тонны. Это обусловлено удаленностью предприятия-поставщика исходного сырья. Резерв составлен таким образом, чтобы в случае непредвиденной задержки сырья, предприятие могло функционировать в обычном режиме еще в течение 4 рабочих дней.
В связи с тем, что в производстве используются опасные горючие вещества, в частности ПП, предприятие относится к опасным производственным объектам (закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов РФ"). Поэтому в цехе предусмотрены противопожарные занавесы на каждой из сторон. Это ткань из специального негорючего материала, которая имеет огнеупорную пропитку составом, улучшающим ее свойства. Такие противопожарные занавесы очень медленно нагреваются, даже если с одной стороны на такую штору воздействует пламя температурой выше 500°C. Во время пожара огнеупорный занавес должен довольно быстро опуститься под тяжестью собственного веса, однако при этом не должны пострадать люди, которые, возможно, будут эвакуироваться через проходы с установленными огнеупорными шторами.
Суммарное количество опасных (горючих) веществ (4 т) не превышает предельно допустимого (200 т), поэтому Декларация безопасности промышленного объекта не составляется.
Так как в производстве используются твердые горючие и трудногорючие вещества оно относится к категории В1-В4 (пожароопасное) [18].
5.2 Анализ риска возникновения пожара и его сценарий
5.2.1 Место возникновения пожара, источники воспламенения.
Исходя из сведений приведенных в п. 5.1, можно предполагать, что наиболее масштабная ЧС может возникнуть при пожаре на складе сырья.
Исходя из температуры воспламенения ПП, можно предположить, что источником воспламенения его может стать искра от электрооборудования, капля раскаленного метала при сварочных работах, неосторожное обращение с огнем (курение) и т.д.
5.2.2 Примерный сценарий пожара
По способу распределения пожарной нагрузки помещение склада можно отнести ко 2-му классу (с рассредоточенной пожарной нагрузкой), для которого характерно горение по всей площади с образованием общей зоны газификации.
Пожар может возникнуть в одном или в нескольких местах склада. Рассмотрим вариант, когда очаг возгорания находится на одном ряду поддонов. Независимо от места воспламенения зона горения будет перемещаться по поверхности мешков с сырьем как в горизонтальном так и в вертикальном направлении. При этом ПП будет плавиться.
Время распространения пламени по поверхности мешков (время охвата) можно рассчитать по формуле:
τохв = l / ν, (45)
где 1 - расстояние на которое распространяется пламя, м ν - линейная скорость горения, м/мин.
Учитывая размеры поддона (1,1 м х 1,3 м), время охвата пламенем всей стороны с поддонами составит:
τохв = 38,4 / 0,4 = 96 мин.
Т.е. через 96 минуты плавиться и гореть будет вся поверхность.
Расчет безопасного расстояния, на котором не будет загораться соседний поддон производится по формуле:
(46)
где и - угловые коэффициенты облученности. Для случая, когда геометрические размеры факела и объекта примерно равны, а плоскости параллельны, угловые коэффициенты облученности близки к 1; Тф - средняя температура пламени факела, К; Тм - температура возгорания материала, К; Sф - площадь проекции поверхности пламени факела на плоскость, параллельную облучаемой поверхности, м2; qдоп - допустимая (критическая) интенсивность облучения, Вт/м2; Спр - приведенный коэффициент излучения = 4,65 Вт/(м2 * К4).
Площадь факела можно принять равной боковой (Sбок= 11 х 3,5 = 38,5 м2 ) поверхности поддонов, расположенных на одной стороне.

Примем для ПП qдоп = qкp = 13000 Вт/м2 .
Результаты расчета безопасных расстояний между рядами поддонов представлены в таблице 25
Таблица 25 – Рассчитанное значение безопасного расстояния
Поверхность S, м2 qкрит, Вт/м2 Тф, К Тм, К R, м Боковая 38,5 13000 1247 598 6,24
Отсюда следует, что вероятной ЧС на предприятии по производству изделий типа «Смотровое стекло» и типа «Кашпо» является пожар на складе сырья. Пожар может возникнуть вследствие нарушения техники безопасности, распространиться в течение 30 - 40 минут на все поддоны с сырьем и привести к уничтожению всего запаса. При наличии на складе других материалов и имущества они могут быть также повреждены. Возможно разрушение и самого помещения склада.
5.3 Расчет параметров возможных поражающих факторов
При нагревании полимеры плавятся, образуя на поверхности жидкий слой. Расплавленный горящий пластик будет стекать на нижние листы, поджигая их, а также на пол. Термическая деструкция полимера ведет к полной потере его потребительских свойств.
При горении ПП выделяется ряд токсичных веществ (ТВ) (оксид углерода, диоксид углерода), перечисленных в Таблице 26.
Расчет ведется по веществу, имеющему наибольший коэффициент опасности. Коэффициент опасности можно рассчитать по формуле:
Коп = mпр/РС50, (47)
где mпр - массовая доля (или выход в %) примеси в продуктах горения; РС50 - пороговая концентрация.
КопСО = 11,4 / 2,6 = 3,8;
КопСО2 = 66/20 = 3,3;
КопСН4 = 13,5 / 50 = 0,27;
КопС2Н2 = 18,7 / 6 = 3,1
Таблица 26 – Характеристика выделяющихся при пожаре веществ
Наименование выделяющихся веществ при пожаре Коэффициент опасности Угарный газ (СО) 3,8 Углекислый газ (СО2) 3,3 Метан (СН4) 0,27 Этилен (С2Н4) 3,1
Из приведенной таблицы видно, что самым опасным веществом, образующимся при горении ПП, является оксид углерода (угарный газ). Поэтому все дальнейшие расчеты ведем именно по этому веществу.
Расчет концентраций угарного газа в помещении
Концентрация угарного газа в помещении определяется по формуле:
CСО=MСО / Vп, (48)
где Vп - объем помещения = 540 м3 ; MСО - масса угарного газа, выделяющегося при горении
МСО=Мсг*mпр, (49)
где Мсг - масса сгоревшего вещества; mпр - массовая доля примеси в продуктах горения. Для ПП mпр СО = 0,114.
Массу сгоревшего вещества можно определить следующим образом:
Mcг = νм * Sп * τп, (50)
где νм - приведенная массовая скорость выгорания, кг / м2 * мин; Sп - средняя площадь пожара, м2; τп - продолжительность пожара.
Таблица 27 – Пожарные характеристики материала
Материал Массовая скорость выгорания νм
кг/м2* мин. Скорость распространения пламени, м/мин Полипропилен 0,5 0,4
В первой фазе пожара площадь горения увеличивается. Одновременно растет температура в помещении и соответственно возрастает скорость горения. Массу ПП, сгоревшего за определенное время (5 мин) можно рассчитать, используя среднее значение площади пожара (для середины временного интервала).
∆Мсг = νм * Sтр (51)
где Sтр - площадь трапеции под линией графика. Расчет массы сгоревшего вещества приведен в Таблице. 28:
Таблица 28 – Рассчитанные значения
τп , мин 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Sп, м2 0 3 12 48 96 96 96 90 72 58 44 34 24 νм, кг/м2*мин 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ΔМ, кг 0 8 30 120 240 240 240 225 180 145 110 85 60 Мсг, кг 0 8 38 158 398 638 878 1103 1283 1428 1538 1623 1683
Пропорционально массе сгоревшего вещества в воздухе нарастает концентрация продуктов горения. Расчет концентрации угарного газа в этом случае можно произвести по формуле:
CСО = νм* Sп * tп * mпр / Vп (52)
Данные расчета концентрации окиси углерода представлены в Таблице 29 , а на рис.33 - график, характеризующий изменение концентрации.
Таблица 29 – Время достижения пороговой концентрации
τп, мин 0 5 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ССО, г/м3 0 1,58 4,4 12,6 76 202 253 304 332,5 304 275,5 232 197 152
Рисунок 33 – Загрязнение воздуха при пожаре
Из этих значений видно, что по прошествии не многим более 5 минут после пожара, а точнее 5 мин 20 сек, концентрация угарного газа в воздухе помещения превысит пороговую, а через 10 - 15 мин - летальную. Нахождение персонала в зоне заражения в течение 2-х минут приведет к смертельным поражениям. Поэтому персоналу дается максимум 5 минут для того, чтобы успеть надеть необходимые средства защиты.
Следует отметить, что расчет концентраций сделан с допущением, что примесь мгновенно распространяется на весь объем помещения и не уносится за его пределы с уходящими газами. Реальная концентрация примеси в приземном слое воздуха будет ниже за счет подъема нагретых продуктов горения к потолку и выходу в атмосферу через неплотности и окна (после разрушения остекления), а также за счет притока свежего воздуха.
5.3.1 Уменьшение масштабов последствий
Для предупреждения возникновения пожара на складе необходимо принять меры профилактики (организация курения только в специально оборудованных местах, запрет на сварочные работы, использование неискрящего электрооборудования и т.д.).
Для уменьшения возможных масштабов последствий пожара необходимо:
сократить запасы готовой продукции (путем сокращения срока хранения);
создать противопожарные разрывы между упаковками (пакетами); обработать тару антипиренами и т.д.
накрывать сырье асбестовым одеялом.
5.4 Мероприятия предупреждения ЧС
5.4.1 Предотвращение возникновения очагов пожара
Для предотвращения возникновения пожара необходимо организовать:
регулярный контроль противопожарной службы за соблюдением норм техники безопасности в цехе;
инструктаж всех сотрудников, вновь поступивших на работу по мерам противопожарной безопасности и сдача противопожарного минимума;
проведение практических тренировок по отработке действий сотрудников во время ЧС;
установку во всех помещениях цеха противопожарных щитов, укомплектованных пенными огнетушителями;
установку пожарных кранов.
При строительстве должен быть предусмотрен пожарный кран и рукав с бронсбойтом.
5.5 Мероприятия защиты производства и персонала
Способы и средства обнаружения дыма и порядок их использования
Для обнаружения начальной стадии пожара (загорания) во всех помещениях предприятия устанавливаются датчики электрической пожарной сигнализации (ЭПС). Сигнал от датчиков выводится на диспетчерский пульт цеха.
Способы и средства оповещения персонала о пожаре
На диспетчерском пульте устанавливается кнопка включения системы централизованного оповещения (электросирены). При возникновении пожара оповещается производственный персонал работающей смены. После этого по телефону диспетчер оповещает руководящий состав предприятия. Кроме того, оповещается начальник противопожарной службы.
Эвакуация персонала должна производиться четко, быстро, не допуская паники среди людей, через запасные выходы.
Средства индивидуальной защиты (СЗОД, СЗК, МСЗ) и порядок их использования персоналом
Весь производственный персонал предприятия должен быть обеспечен гражданскими противогазами ГП-5 с дополнительным патроном ДПГ-1 или ПЗУ, которые хранятся на рабочих местах. Звено пожаротушения, которое состоит из трех человек дополнительно обеспечивается изолирующим противогазом КИП-8.
Для оказания первой помощи пораженным в цеху имеется аптечка с противоожоговыми средствами и медикаментами, также есть специально обученный человек среди персонала смены для оказания первой помощи в случае необходимости.
5.6 Мероприятия локализации и ликвидации пожара
Для локализации очага пожара необходимо изолировать зону горения от остального материала и от атмосферы. С помощью асбестовых одеял прекращают доступ воздуха в зону горения. От очага горения удаляют воспламеняющиеся предметы и оборудование.
При нагревании свыше 180°С ПП плавится и, растекаясь, увеличивает площадь горения, в ходе горения разбрызгивается. Для ограничения растекания горящей массы ее заливают большим количеством воды.
В обязательном порядке вызывается городская пожарная команда (тел. 01). Горящий ПП можно тушить водой, лучше со смачивателем путем подачи распыленных и компактных струй малой интенсивности. Более эффективна пена средней кратности с тем же расходом раствора.
6 ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК
Цель патентного поиска состоит в нахождении решения по конструированию пресс-форм для литья под давлением среднегабаритных изделий «Смотровое стекло» и «Кашпо».
Источник патентов: fips.ru
Период поиска: 1995-2015;
Классы МПК: В29С43/00-В29С45/73; В22D17/00-B22D17/20; A47G7/08
Номер: 2494
МПК: A47G7/08
Дата публикации: 16.08.1996.
Название: СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Авторы: Пономарев А.М., (RU)
Описание:
1.Кашпо для цветочного горшка, представляющее собой емкость, образованную боковыми стенками и дном, и имеющее средство для удержания горшка, отличающееся тем, что оно выполнено из синтетического материала, а боковые стенки имеют на наружной поверхности равномерно расположенные рифления, образованные криволинейными уступами, направленными от дна к предусмотренному открытому торцу и имеющими двоякоизогнутую форму с прямолинейным участком в средней части, причем упомянутые прямолинейные участки расположены наклонно к поверхности дна под углом около 45o, соотношение расстояний между закруглениями соседних рифлений в верхней и нижней частях составляет 1,2, а кромка открытого торца имеет волнообразную форму и образована равномерно расположенными закруглениями, являющимися продолжением соответствующих рифлений.
2. Кашпо по п. 1, отличающееся тем, что средство для удержания горшка выполнено в виде выступов (приливов), расположенных с равномерным интервалом на внутренней боковой поверхности стенок и дне.
Номер: 69450
МПК: B29C43/42, B22D17/20
Дата публикации: 27.12.2007.
Название: ЛИТЬЕВАЯ ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ПОДНУТРЕНИЯМИ
Авторы: Леонов Юрий Константинович (RU)
Описание:
1. Литьевая форма для изготовления изделий с поднутрениями, содержащая неподвижную часть, подвижную часть, включающую в себя матрицу с рабочей полостью и каналами, формующие элементы, размещенные в каналах матрицы с возможностью перемещения в них, устройство для перемещения формующих элементов, опирающихся через полусферические подпятники на профильную дуговую поверхность ползуна, состоящее из ползуна с профильной дуговой поверхностью, коромысла, кулисно соединенного с ползуном, отличающаяся тем, что ползун содержит плиту-держатель формирующих элементов, на правой части полусферического подпятника каждого формующего элемента выполнена полусферическая поверхность, а на подвижной части литьевой формы выполнена толкающая система, снабженная устройством перемещения коромысла.
2. Литьевая форма по п.1, отличающаяся тем, что устройство перемещения коромысла выполнено в виде копира со скосом и радиусным упором.
3. Литьевая форма по п.2, отличающаяся тем, что на плите-держателе формущих элементов, соосно с опорной частью формующих элементов, выполнены отверстия и гнезда, по крайней мере, овальной формы.
Номер: 13632
МПК: B29C45/73
Дата публикации: 10.05.2000
Название: ГОРЯЧЕКАНАЛЬНАЯ ЛИТЬЕВАЯ ФОРМА ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ
Авторы: Воробьев М.Е., Хмелевской Н.Н., Бессонов Л.Г., Тимофеев Н.В.
Описание:
Горячеканальная литьевая форма для изделий из термопластов, содержащая подвижную полуформу с оформляющими деталями и толкающей системой, неподвижную полуформу с оформляющими деталями и литниковую систему, включающую разводящий литник и литниковую втулку с нагревателем, снабженную термопарой, подключенной к системе автоматического управления температурой, отличающаяся тем, что в качестве нагревателя литниковой втулки использован индукционный нагреватель в виде провода с термоизоляцией, навитого на наружную поверхность литниковой втулки и образующего секции, причем количество витков в секциях дифференцированно изменяется по длине литниковой втулки в зависимости от требуемого температурного поля.
Номер: 13773
МПК: B29C45/27
Дата публикации: 27.05.2000
Название: ГОРЯЧЕКАНАЛЬНАЯ ЛИТЬЕВАЯ ФОРМА
Авторы: Моносов М.Я.
Описание:
1. Горячеканальная литьевая форма для изготовления полимерных изделий, содержащая матрицу и литниковый канал, отличающаяся тем, что литниковый канал образован посредством двух втулок, первая из которых закреплена на матрице и содержит цилиндрическую полость и конусное сопло, в цилиндрической полости первой втулки установлена вторая втулка с центральным несквозным литниковым отверстием, торцевая часть литниковой полости, образованной несквозным литниковым отверстием второй втулки, посредством, по меньшей мере, двух радиальных каналов сообщена с полостью выходного литникового канала, образованным конусным соплом первой втулки и заостренной оконечностью второй втулки, а в цилиндрической полости первой втулки на поверхности второй втулки размещен спиральный нагревательный элемент.
2. Горячеканальная литьевая форма по п.1, отличающаяся тем, что радиальные каналы выполнены под углом к образующей второй втулки.
3. Горячеканальная литьевая форма по п.1, отличающаяся тем, что вторая втулка смонтирована в первой втулке с обеспечением герметичности цилиндрической полости первой втулки относительно полости выходного литникового канала.
4. Горячеканальная литьевая форма по п.1, отличающаяся тем, что суммарное сечение радиальных каналов выполнено эквивалентным сечению центрального несквозного литникового отверстия второй втулки.
В результате проведенного патентного поиска были выявлены патенты, в которых защищают способы изготовления литьевых форм для литья изделий из термопластов.
7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В проекте необходимо провести технико-экономический анализ производства изделий типа «Кашпо» и изделий типа «Смотровое стекло» методом литья под давлением.
Работа литьевых машин, формующих изделия осуществляется автоматически. При работе литьевых машин в автоматическом режиме оператор выполняет в основном контрольные функции в течение всей смены, производя обход всех обслуживаемых им машин через определенные промежутки времени.
Работа в цехе организована в три смены по 8 часов. Два выходных дня используют для планово-профилактического ремонта и подготовки производства в целом.
Каждый рабочий день поделен на три смены:
1-я смена с 700 до 1500
2-я смена с 1500 до 2300;
3-я смена с 2300 до 700.
Работа бригад осуществляется по графику Таблице 30
Таблица 30 – График работы бригад
Неделя
Бригада 1-ая неделя 2-ая неделя 3-я неделя 1-я бригада 1 смена 2 смена 3 смена 2-я бригада 2 смена 3 смена 1 смена 3-я бригада 3 смена 1 смена 2 смена
Разделение труда
Для производства изделий методом литья под давлением существует функциональное и технологическое разделение труда.
По принципу функционального разделения труда выделяются следующие взаимосвязанные группы рабочих:
производственные рабочие;
вспомогательные рабочие;
инженерно-технические работники;
младший обслуживающий персонал.
По принципу технологического разделения труда можно выделить группы рабочих, выполняющих следующие операции:
подготовку сырья;
изготовление изделий методом литья под давлением и механическую обработку (совмещенные операции);
укладку изделий на поддон и отправка на склад готовой продукции;
переработку отходов.
Кооперация труда
Для осуществления кооперации труда рекомендуется использовать бригадную форму труда. Возможны две основные формы производственных бригад - специализированные бригады представляют собой объединение рабочих одной профессии или специальности. Члены бригад могут отличаться друг от друга лишь квалификацией.
Комплексные бригады формируются из рабочих различных специальностей и профессий. Распределение работ в бригаде осуществляется в зависимости от профессии, квалификации и состава работ, подлежащих выполнению. При этом возможны различные варианты совмещения профессий, позволяющее улучшить организацию труда и более рационально использовать время.
Организация рабочих мест
Организация рабочих мест в отделении изготовления изделий из термопластов методом литья под давлением зависит от режима работы оборудования; конструктивных и технологических особенностей изделий; конструкции формы и литниковой системы; уровня автоматизации и механизации процесса; систем управления технологическим процессом и производством в целом.
Рабочее место организовано таким образом, что 2 машины образуют одно рабочее место. Рабочие места оборудованы рабочим столом и приспособлениями, обеспечивающими нормальный труд литейщика (пневмозагрузчик). Все оборудование располагается в зоне свободной досягаемости при минимальных перемещениях литейщика. [17]
Взаимосвязь между должностными лицами
Производство
Для производственного процесса предприятие имеет комплект оборудования импортного и отечественного производства. Основным оборудованием проектируемого производства является литьевая машина K200VT, вариант А,с номинальным электропотреблением 27.2 кВт.
Это универсальные машины для переработки термопластов. Универсальность назначения машин определяется экономическими соображениями, т.к. срок эксплуатации каждой машины обычно превышает продолжительность изготовления серии изделий. Поэтому машины выбирались не только для обоих видов изделий, но и для усредненного ассортимента изделий данного веса.
Одноэтажное здание цеха имеет основное помещение шириной 15 метров, длиной 33 метра и высотой 6 метров, а также бытовые помещения шириной 4 метра, длиной 15 метров и высотой 6 метров.
Для обеспечения кадрами в целях нормального функционирования производства, необходимо иметь одного работника на 2 литьевые машины. Баланс рабочего времени представлен в Таблице 31.
Таблица 31 – Баланс рабочего времени
Календарный фонд рабочего времени 365 дней Количество нерабочих дней
праздники
выходные 12 дней
105 дней Номинальный фонд рабочего времени 248 дней Невыходы на работу
отпуска
по болезни 28 дня
7дней Эффективный фонд рабочего времени 215 дней 7.1 Расчет производственной мощности
Проектная мощность предприятия, цеха, участка - это производительность, показывающая возможный выпуск продукции за определенный период времени (в данном проекте за 1 год).
Мощность производства определяется исходя из следующих условий:
Производительность оборудования;
Годовой и суточный режим оборудования;
Фонд времени работы оборудования;
Количество оборудования.
Производительность оборудования, станков, машин - количество продукции, производимой на данном оборудовании в единицу времени.
7.1.1 Фонд времени работы оборудования
Работа при пятидневной рабочей неделе осуществляется в три смены по 8 часов. В выходные дни проводится планово-предупредительный ремонт.
При этом режиме работы эффективный фонд работы оборудования можно определить следующим образом:
Эп = П * С * Г - Тр (53)
П - количество рабочих дней за год;
С - число смен работы в сутки;
Г - продолжительность смены;
Тр - средняя продолжительность простоя оборудования в ремонтах, проводимых в рабочее время (5,2% от рабочего времени).
Эп = 248*3*8 -310 = 5642 (ч)
При остановке оборудования на капитальный ремонт особо решается вопрос о том, совмещаются ли с этой остановкой оборудования очередные отпуска рабочим или не совмещаются, так как это окажет влияние на определение резерва при расчете численности рабочих.
Расчет количества оборудования
Расчет потребности в оборудовании представлен в Таблице 32
Таблица 32 - Расчет потребности в оборудовании
Наименование продукции Годовой выпуск продукции, без учета на брак и испытания, шт/год Продукция на брак и испытания (2%), шт/год Часовая производительность единицы оборудования, шт/час Необходимое количество машиночасов, ч Эффективный фонд рабочего времени, ч Расчетное число литьевых машин Смотровое стекло 13451 269 120 37 5642 2 Кашпо 135113 26902 180 5605 5642 2 Расчет потребности в оборудовании
Действительная производительная мощность рассчитывается по формуле:
Q = О * Эп* N (54)
О - количество единиц основного оборудования;
Эп— эффективный фонд работы оборудования;
N - часовая норма производительности единицы оборудования.
Q(Смотровое стекло) = 2*5605*120 = 1345113 (шт/год)
Q(Кашпо) = 2*5642*180 = 13451 (шт/год)
7.2 Расчет капитальных затрат и амортизации
Капитальные вложения - затраты на создание новых, расширение, техническое перевооружение и реконструкцию действующих предприятий, цехов.
Кроме затрат на приобретение оборудования, необходимо предусмотреть транспортные и заготовительно-складские расходы, а также расходы на монтаж, технологические трубопроводы и др. Эти затраты в целях упрощения расчета принимаются по укрупненным нормативам в процентах и представлены в Таблице 33.
Таблица 33 - Затраты на доставку, монтаж, технологические трубопроводы и другие расходы, принятые в проекте от стоимости технологического оборудования
Наименование затрат Укрупненный норматив затрат в
процентах к стоимости технологического оборудования принятого в проекте Транспортно-заготовительные и складские расходы
Монтаж оборудования
Технологические трубопроводы
Контрольно-измерительные приборы, включая их монтаж и автоматику
Внутрицеховые кабельные сети, монтаж электрооборудования (включая пусковую аппаратуру), монтаж электрооборудования и др.
Неучтенные работы 5,7
10,7
4,5
1,5
9,4
8,0 ВСЕГО 39,8% 7.2.1 Расчет затрат на приобретение, доставку, монтаж оборудования и амортизационных отчислений.
Денежные затраты на приобретение оборудования определяются на основе подробной спецификации оборудования.
Неучтенное и вспомогательное оборудование принимается в размере 10% от стоимости оборудования. Расчет затрат на приобретение, доставку, монтаж оборудования и амортизационных отчислений приведен в Таблице 34.
Таблица 34 - Расчет затрат на приобретение, доставку, монтаж оборудования и амортизационных отчислений
Наименование оборудования Кол-во оборуд Цена единицы оборудования, руб Стоимость оборудования, руб Укрупненный норматив затрат, % Сумма заготовительно-монтажных работ, руб Полная первичная сметная стоимость оборудования, руб Амортизационные отчисления Годовая норма, % Сумма, руб Литьевая машина 2 12000000 12000000 39.8% 4776000 16776000 10.00% 1677600 Дробилка ИПР – 150М 1 400000 400000 39.8% 159200 559200 12.50% 69900 Сушилка 1 1500000 3000000 39.8% 1194000 4194000 9.00% 377460 Чиллер 1 500000 2000000 39.8% 796000 2796000 10.00% 279600 Итого - 14400000 17400000 - 6925200 24325200 - 2404560 Неучтенное оборудование 10% от стоимости основного оборудования 2432520 9.00% 216410.4 Всего - 14400000 17400000 - 6925200 26757720 - 2620970
Затраты на текущий ремонт основного оборудования составляют 2°/о от полной стоимости основного оборудования. Следовательно, затраты на текущий ремонт составляют 486504 руб.
Затраты на текущий ремонт неучтенного оборудования составляют 2% от полной стоимости неучтенного оборудования. Следовательно, затраты на текущий ремонт составляют 48650 руб. Затраты на ремонт оборудования составляют 535154 руб.
7.3 Капитальные затраты на сооружения и амортизационные отчисления
7.3.1 Расчет сметной стоимости строительства здания и амортизационных отчислений
Таблица 35 - Расчет сметной стоимости строительства зданий и амортизационных отчислений
Здание Объем здания,
м3 Сметная стоимость строительства
1 м3, руб Суммарная
сметная стоимость строительства, руб Амортизационные отчисления Норма,
% Сумма, руб Цех 1260 7000 8820000 2,5 220500 Затраты на капитальный ремонт здания составляют 1,5% от суммарной сметной стоимости строительства (132300 руб).
7.3.2 Расчет основных производственных фондов
Объекты основного производственного назначения представлены в Таблице 36.
Таблица 36 - Объекты основного производственного назначения
Наименование Сумма, руб Удельный вес,% Цех 8820000 24.79% Основное оборудование 24325200 68.37% Вспомогательное оборудование 2432520 6.84% ИТОГО: 35577720 100.00%
7.4 Расчет годовой потребности в сырье, вспомогательных материалах и денежных затрат на их приобретение
При