124389 (592936), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

После расплавления необходимо гомогенизировать расплав. Это необходимо как для равномерного распределения добавок, так и для тождественности температур. После завершения процесса расплавления температура граничных слоев расплава у цилиндра и шнека гораздо выше, чем температура массы в середине канала.

Перемешивание достигается за счет сложных движений потока, происходящих в канале шнека в зоне гомогенизации.

Расплавленная полимерная масса на участке диспергирующего элемента продавливается в узкий зазор между ним и стенкой цилиндра. За счет напряжения сдвига полимерная масса нагревается и становится более текучей. В следующей зоне смешения происходит значительное усиление гомогенизации. Сам процесс смешения происходит за счет разделения и последующего объединения потока с помощью многочисленных кулачков, размещенных на шнеке.

Для изготовления труб используются головки во внутренних гнездах, которых устанавливаются дорны. Дорн жестко фиксируется в головке в специальных держателях с радиально расположенными спицами. Экструзионная головка 2 – это формоообразующий элемент. Она устанавливается на конце материального цилиндра и сконструирована таким образом чтобы расплав полимера принимал желаемую форму сечения.

После того как за счет формующего инструмента расплаву полимера будет придана определенная форма, она должна сохраняться вплоть до кристаллизации (затвердевания) расплава. Затем экструдант переходит на приемное устройство – калибрирующую насадку 3 со скоростью, соответствующей производительности экструдера. Цель калибровки – сохранение заданного профиля сечения экструданта вплоть до затвердевания расплава полимера.

После калибровки экструдант охлаждается. В качестве охлаждающих участков 4,5 при изготовлении труб выступают водяные бани.

Маркировка трубы – 6 выполняется после охлаждения изделия. Она осуществляется тиснением с помощью измерительно – маркирующего устройства 7 и предполагает нанесение фирменного знака, обозначение размера, номинального давления или знака качества.

Затем гусеничное тянущее устройство 8 захватывает трубу и передает на качающийся желоб.

За приемным устройством следует устройство разделительной резки 9.

Готовые изделия подаются на приемный стол – 10, где проходят визуальную проверку соответствия с утвержденным стандартом. Изделия, прошедшие ОТК упаковываются и отправляются на склад.

1.5 Основные параметры технологического процесса

В качестве основных технологических параметров приняты следующие: распределение температур по зонам нагрева шнека, давление пластикации (противодавление), температура расплава, скорость наружной калибровки, время охлаждения [34].

Переработка окрашенных суперконцентратами полиэтилена высокой плотности требует корректировки режимов пластикации: увеличение температуры пластикации на 10С и увеличение линейной скорости вращения шнека до 0,2 м/мин.

Распределение температур по зонам нагрева шнека следующее:

1 зона: 140 – 150С.

2 зона: 150 – 160С.

3 зона: 160 – 170С.

1.5 Техническая характеристика основного технологического оборудования [34–36]

1. Сушилка гранул СГ-100 предназначена для автоматической загрузки, подогрева и подсушки гранул термопластов при непрерывных процессах их дальнейшей переработки. Технические характеристики:

Производительность, кг/час, не более 100

Температура нагрева воздуха, С 50 – 60

Емкость бункера устройства нагрева, м³, не менее 0,1

Емкость бункера загрузчика, м³, не менее 0,15

Высота подачи материала, м, не более 6

Мощность нагревателей, кВт 6,0

Габаритные размеры бункера загрузчика, мм, не более 950600905

Масса, кг, не более 250

2. Загрузочное устройство ЗГВ–500 предназначено для автоматической загрузки гранул термопласта в бункер экструдера. Технические характеристики:

Производительность, кг/час, не более 500

Емкость бункера, м³, не менее 0,15

Высота подачи материала, м, не более 6

Мощность агрегата воздуховсасывающего, кВт 0,66

Габаритные размеры бункера, мм, не более 950600905

Масса, кг, не более 84

3. Экструдер. Технические характеристики:

Диаметр червяка, мм 125

Отношение рабочей длины червяка и его диаметра 25

Производительность пресса по ПЭ кг/час, не более 500

Число обогреваемых зон корпуса 4

Частота вращения червяка, об/мин 12–117

Общая мощность электронагревателей, кВт 35

Габаритные размеры, мм 466037001800

Масса, кг 4400.

4. Охлаждающая ванна: температура воды 20–50С, расход циркуляционной воды 40 м³/час.

2. Безопасность проекта

Производство и переработка пластмасс относится к тем отраслям промышленности, которые представляют опасность профессиональных отравлений и заболеваний работающих, а также загрязнение окружающей среды [21, 38, 39].

Полиэтилен является экологически безвредным полимером. Полиэтилен марки 277–73 и композиции на его основе при комнатной температуре не выделяют в окружающую среду токсичных веществ и при непосредственном контакте не оказывают влияния на организм человека, поэтому работа с полиэтиленом не требует особых мер предосторожности [35, 40].

Серьезные загрязнения воздушной среды наблюдаются при переработке полиэтилена. При нарушении требований регламента воздушная среда загрязняется вредными парами и газами летучих продуктов термоокислительной деструкции. Так, при нарушении регламента, при экструзии полиэтилена, в процессе переработки воздушная среда загрязняется окисью углерода, парами формальдегида и ацетальдегида [6]. Эти вещества оказывают негативное действие на организм человека.

При разгрузке полиэтилена в бункер и при резке труб воздух засоряется пылью. От охлаждающей ванны выделяются пары воды. Кроме того, выделяется большое количество тепла от нагретых поверхностей цилиндра экструзионной машины, от электродвигателя и электронагревателей.

Поэтому цех производства труб рекомендуется располагать в отдельных одноэтажных корпусах. Отделения с технологическим оборудование, в котором выделяется избыточное тепло, располагаются около наружных продольных стен с оконными проемами для обеспечения естественной вентиляции в теплый период года.

Можно выделить физические опасные и вредные факторы, которыми сопровождается технологический процесс:

– взрывоопасность и пожароопасность, которые обусловлены наличием легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;

– опасность получения механических травм обусловлена применением подвижных частей технологического оборудования;

• повышенная загазованность воздуха рабочей зоны в результате
  разгерметизации оборудования, трубопроводов;

• электроопасность – обусловлена применением электрического тока
  для приведения в действие электрооборудования, возникновением зарядов
  статического электричества при движении продуктов в трубопроводах и
  аппаратах;

• повышенный уровень шума от действующего оборудования.

К психофизическим факторам относятся:

– физические нагрузки, связанные с ведением технологического процесса, ремонтом оборудования, монотонностью труда.

Таким образом, при разработке проекта, прежде всего, следует знать имеющееся опасные зоны, вредные и опасные факторы, уметь правильно оценить их уровень воздействия разработать мероприятия, позволяющие создать для персонала безвредные и опасные условия для работы.

2.1 Опасные производственные факторы и мероприятия по технической безопасности

Опасные производственные факторы – это факторы, которые могут оказать на работника мгновенное физическое воздействие и вызвать травму. Для данного технологического процесса характерны следующие факторы:

• травмирование движущими частями механизмов;

• ушибы и порезы острыми частями оборудования и инструмента;

• поражение электрическим током;

• ожоги о нагретые поверхности оборудования.

Полимерные материалы перерабатываются методом экструзии в диапазоне температур от 120 до 300°С. В результате цилиндр и формующая головка значительно нагреваются и при соприкосновении с ними возможны тяжелые ожоги. Поэтому нагретые части машины изолированы, корпуса машин должны быть заземлены в соответствии с действующими правилами. Поверхности электронагревательных элементов должны иметь наружную термоизоляцию и быть укрыты кожухом для исключения избыточного тепловыделения и предотвращения ожогов. Разборку и чистку машины следует проводить в перчатках, незакаленные детали чистить деревянным или латунным инструментом, следует избегать ударов, особенно при очистке червяка. Во избежание возникновения травматизма на рабочем месте предусмотрены блокировки, устраняющие возможность захвата рук и одежды машиниста выдувного агрегата [41, 42].

Важнейшим условием обеспечения работы электроустановок является своевременное проведение профилактических испытаний электрооборудования. В электроустановках напряжением до 1000 В, с изолированной нейтралью периодически в процессе эксплуатации, но не реже одного раза в месяц, проверяется звуковая сигнализация устройство постоянного контроля изоляции и целостности пробивного предохранителя.

При загрузке гранул полиэтилена могут возникать значительные заряды статического электричества, поэтому экструдеры, а также тянущие, режущие и приемные устройства экструзионных установок должны быть заземлены.

При разборке, замене частей, ремонте электрооборудования необходимо обесточить. Электрооборудование выбирают с учетом класса взрывоопасности зоны. Участок получения полиэтиленовых изделий в соответствии с ПУЭ [43] относится к помещениям класса П – IIа, то есть при нормальных условиях горючие пыли взрывоопасной концентрации не образуются, их образование возможно только при авариях или неисправностях. При возгорании электрооборудования необходимо отключить его от сети и применить для тушения углекислотный огнетушитель [44, 45].

Источником повышенной опасности поражения электрическим током для человека является тянущее устройство. На приемный барабан труба поступает после охлаждения. На барабан подается ток напряжением 25 кВ. Барабан – заземлен. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановок с заземлителем, применяют медные или алюминиевые проводники. Заземляющие проводники проложены в хорошо доступном для осмотра месте и имеют отличительную окраску – по зеленому фону желтые полосы шириной 15 мм на расстоянии одна от другой 150 мм. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом. Электроприжим оснащен блокировочным устройством, предназначенным для его автоматического отключения, если аппаратчик заблаговременно его не отключит.

При работе экструдера в его формующей головке развивается высокое давление расплава, а при засорении сеток давление будет увеличиваться и может произойти разгерметизация соединения головки с пластикационным цилиндром, разрушение шпилек и болтов. Для защиты обслуживающего персонала от этого явления экструдер оборудуют блокировочным устройством – реле давления [42].

Для исключения ожогов горячим расплавом в момент заправки первой заготовки в приемное устройство применяют индивидуальные средства защиты – хлопчатобумажные перчатки.

Линии для производства труб оснащены оборудованием для механизированной укладки для устранения физического труда.

Таким образом, строгое соблюдение всех инструкций и техники безопасности, предусмотренных данным производством, дает гарантии для безопасного труда рабочего персонала, а также работы технологического оборудования.

2.2 Вредные производственные факторы и мероприятия по гигиене труда и производственной санитарии

К вредным относятся факторы физиологического, гигиенического, химического и психологического характера, длительное действие которых, постепенно накапливаясь, разрушает организм и может вызвать профессиональное заболевание. Вредные факторы: неблагоприятные метеорологические условия (температура, влажность, подвижность воздуха), наличие в воздухе газов или пыли, наличие в воздухе газов или пыли, наличие тепловых и других невидимых излучений, шум и вибрация, неудобное или требующее физического перенапряжения положение тела человека при работе и т.д. Перечисленные факторы формально относятся к вредным, если их уровни превышают действующие санитарные нормы.

При нагревании полиэтилена свыше 140°С может начаться процесс термоокислительной деструкции, и выделение в воздух летучих продуктов, содержащих органические кислоты, карбоновые соединения, в том числе формальдегид, ацетальдегид и окись углерода. При концентрации этих веществ в рабочей зоне выше допустимых возможны острые и химические отравления. Вторым по значимости вредности производственным фактором является органическая пыль, образующаяся в процессе загрузки гранул полиэтилена в экструдер и резке труб.

Соблюдение ПДК вредных веществ, приведенных в таблице достигается путем соответствующей организации технологических процессов [46]. Характеристика вредных веществ, выделяющихся при производстве труб из ПЭ приведена в таблице 2.1 [47–50].

Таблица 2.1. Токсическая характеристика вредных веществ

Для защиты рабочих от воздействия вредных веществ, их обеспечивают индивидуальными средствами защиты: спец. одеждой, спец. обувью, перчатками х/б, защитными очками ЗП1 – 80, респираторами типа «лепесток», противогазами 5КФ, кремом для защиты рук.

Характеристики

Список файлов ВКР