Экология и безопасность жизнедеятельности при проведении технологического процесса ремонта топливной системы самолета Ан-12

Под охраной труда понимается вся система правовых, экономических и технических мероприятий, проводимых для обеспечения здоровых и безопасных условий труда.

Законодательство об охране труда основано на положениях Конституции РФ и отдельных указах президента РФ, в основах законодательства об охране труда, а также на государственных стандартах, нормах и правилах.

Основные положения по труду, в том числе по охране труда, приведены в Трудовом кодексе РФ от 2010 года.

Основные положения трудового кодекса направлены на обеспечение безопасных и безвредных условий труда. Основные статьи регламентируют продолжительность рабочего времени, порядок приема на работу и увольнения с работы, вопросы трудовой дисциплины, порядок разрешения трудовых споров и так далее.

Вопросы охраны труда предусматриваются в правилах внутреннего распорядка, коллективных договорах, а также в инструкциях, которые создаются для отдельных профессий, работ и технологических процессов непосредственно на предприятиях.

Охраной окружающей среды называют систему мероприятий, направленную на сведение к минимуму негативного воздействия деятельности человека на окружающую среду.

Законодательством РФ предусмотрены меры административной и уголовной ответственности за причинение ущерба окружающей среде.

Анализ опасных и вредных производственных факторов. Мероприятия по

их устранению

Анализ опасных и вредных факторов на производстве производится в соответствии с ГОСТ 12.1.003-85.

Опасный производственный фактор - воздействие, которого, на работающего может привести к травме.

Вредный производственный фактор - воздействие, которого на работающего может привести к профессиональному заболеванию.

К опасным факторам при работе на этой установке можно отнести:

- поражение электрическим током,

- применение пожароопасной жидкости - керосина и её токсичность (вредный фактор).

Основным источником вибрации в проектируемом стенде является топливный насос ЭЦН-14.

Основным факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибрации, является пониженная температура и шум.

При предполагаемой температуре воздуха 20⁰С (температура в помещении при проведении испытаний) уровень его шум не превышает 80 дБА, то есть риск возникновения виброболезни минимален, но при снижении температуры в помещении до +5⁰…+10⁰С, он повышается в 1,5…1,7 раз.

При испытаниях насос своими фланцами устанавливается на бак стенда через резиновую прокладку, которая кроме выполнения функции уплотнения является также эффективным гасителем вибрации.

Электрический предохранитель

Защитное отключение электросистемы стенда обеспечивается путём применения предохранителя - устройства, автоматически отключающего потребитель тока при превышении силы тока выше определённого значения.

Сопротивление предохранителя определяется исходя из потребляемого электродвигателем тока (не более 12А при U=27 В).

Величина тока, на которую срабатывает предохранитель, описывается по формуле:

I_пр=(1,5…2)* I_ном = 1,7*12=20,4 А.

По ГОСТ 12.2.003-91 подбираем электрический предохранитель с оловянной нитью на 22А.

Работы на стенде предполагается производить в условиях производственного помещения.

В процессе эксплуатации установки возможны повреждения изоляции, и её металлические части могут оказаться под напряжением это приведёт к поражению электрическим током техника выполняющего испытание насоса.

Поэтому в конструкции необходимо предусмотреть защитное заземление - соединение стенда с землёй или её эквивалентом (например, водонапорными трубами и т.д.).

При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземлённой установке.

Защитное заземление

Представляет собой преднамеренное соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей стенда, которые могут оказаться под током.

Цель защитного заземления - снизить напряжение относительно земли до безопасного значения на нетоковедущих металлических частях стенда, не находящихся при эксплуатации под напряжением, но оказавшимся под ним в результате повреждения или пробоя изоляции токоведущих проводов.

Заземлить стенд можно двумя способами:

1) Соединить его проволокой со специальным заземляющим болтом вмонтированным в пол.

2) Если помещение оборудовано защитной шиной (по контуру помещения расположена полосовая сталь), то к ней можно подключить стенд.

Проволока от заземлителя крепится к стенду винтом.

Санитарная характеристика помещения

Помещение, в котором установлен стенд должно удовлетворять некоторым требованиям. Санитарные нормы на помещение даны в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Санитарная характеристика помещения

Наименование показателей	Единица измерения	Величина показателей
Оптимальная температура	— зимой — летом	°С °С	17...20 20... 22
Относительная влажность:	— оптимальная — допустимая	% %	30... 60
Нормируемая освещенность: — накаливания — люминесцентных	Лк Лк
Скорость движения воздуха: оптимальная	- зимой - летом	м/с м/с м/с м/с	0,3 0,4 0,4 0,7
допустимая	- зимой - летом
Допустимый уровень шума	дБА	<80
Площадь производственного помещения на одного рабочего	м2	≥4.58
Кубатура помещения на одного рабочего	м3	≥15

Рекомендации по помещению в котором работает стенд

Поскольку в качестве рабочей жидкости используется керосин, рабочее помещение должно быть хорошо проветриваемым. В связи с этим желательно использовать механическую вентиляцию (подача воздуха с помощью механических побудителей - вентиляторов). Она, по сравнению с естественной вентиляцией имеет ряд преимуществ:

- большой радиус действия;

- возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха;

- организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочему месту.

Освещение должно удовлетворять ряду требований:

- должно быть достаточным, чтобы глаза без напряжения могли различить рассматриваемые детали;

- постоянным во времени, для этого напряжение в сети не должно колебаться больше чем на 4%;

- равномерно распределённым по рабочим поверхностям, чтобы не было резкого светового контраста.

Поскольку проведение испытаний не требует точных зрительных работ (контрольных), то в помещении можно использовать только общее освещение, но оно должно быть локализованное (с учётом расположения рабочего места).

Опасные и вредные производственные факторы показаны в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Опасные и вредные производственные факторы

Опасный или вредный фактор	Воздействие фактора на организм	Мероприятия по устранению
Существующие	Реализуемые в дипломном проекте
Применение промышленного тока напряжением 220В, частотой 50 Гц	Термическое, электролитическое воздействие, выражающееся в ожогах, разложении крови, непроизвольном сокращении мышц, в том числе сердца и легких.	Применение заземления, релейная защита или комбинация этих способов.	Заземление стенда.
Разряды статического электричества	Непроизвольное сокращение мышц, в том числе сердца и легких.	Заземление, установка нейтрализаторов	Заземление стенда.
Токсичная жидкость - керосин	Раздражение слизистой оболочки органов дыхания, кожи рук маслом.	Специальные приспособления и индивидуальные средства защиты	Вентиляция
Пожароопасность (температура вспышки паров горючей жидкости tвсп.= 650 С)	Ожоги, удушение продуктами сгорания.	Выполнение мер пожарной безопасности, инструктаж рабочих, установка средств сигнализации.	Выполнение мер пожарной безопасности, инструктаж рабочих, установка средств сигнализации.

Рекомендации по сборке стенда

Некоторые детали для каркаса стенда изготавливаются резанием из металлических профилей и листов. После изготовления в месте разреза получаются острые углы, которые могут явиться причиной травм у рабочих обслуживающих стенд. Поэтому на острых углах необходимо делать фаску напильником под углом 45⁰.

Охрана окружающей среды

Охрана окружающей среды и уменьшение воздействия на окружающую среду заключается в выполнении следующих мер:

1) Утилизация отработанной жидкости. Жидкость, использовавшуюся при испытании насоса отправляют на хранение для последующих испытаний.

2) Ветошь, используемая при обслуживании и работе на стенде, собирается и складируется в специальные контейнеры, а затем специальными службами отвозится и перерабатывается.

3) Люминесцентные лампы дневного света, отработавшие свой ресурс, складируются и отвозятся на утилизацию.

Пожарная безопасность

Пожарная опасность – возможность возникновения или развития пожара, заключённая в каком-либо веществе, состоянии или процессе.

Вспышка – это быстрое сгорание горючей системы, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Воспламенение - это возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Температура вспышки – самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для устойчивого горения. При этом сгорает только паровая фаза, после чего пламя гаснет.

Температура воспламенения – наименьшая температура вещества, при которой в условиях спец. испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. При нагревании горючих жидкостей до определённой критической температуры возможно их самовоспламенение.

Температура самовоспламенения – самая низкая температура вещества, при которой при которой в условиях спец. испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Перед установкой насоса ЭЦН-14 фланцем на бак стенда, необходимо проверить наличие и целостность резиновой прокладки. После установки насоса при помощи ручки перевести бак в рабочее положение и проверить, нет ли подтекания или каплеобразования керосина на фланце крепления насоса. В случае если наблюдается подтекания или каплеобразования, необходимо перевернуть бак в исходное положение, а пятна керосина, образовавшиеся на полу, присыпать древесными опилками или песком, после чего определить причину утечки.

В помещении, в котором установлен стенд, имеется порошковый огнетушитель ОП-2, а также специальная ёмкость с древесными опилками и песком.

Вывод:Разработанные мероприятия обеспечивают безопасность жизнедеятельности, а также обеспечивают экологическую безопасность работы установки при проведении испытаний топливного насоса ЭЦН-14.

 

4 Технико-экономическое обоснование спроектированной установки для испытания электроцентробежного насоса ЭЦН-14 топливной системы самолёта Ан-12

Необходимо рассчитать экономический эффект использования стенда по испытанию насоса ЭЦН-14 и срок его окупаемости. Для этого необходимо рассчитать:

1. Затраты на изготовление установки. Они включают в себя затраты на:

- сборочные агрегаты и комплектующие изделия;

- материалы, используемые при изготовлении;

- работы по сборке и монтажу установки;

- затрачиваемую электроэнергию при изготовлении;

- заработную плату рабочих;

- цеховые расходы;

- затраты на проектирование установки.

2. Затраты на эксплуатацию изготовленной установки. Они включают в себя затраты на:

- заработную плату рабочих и ИТР, эксплуатирующих установку;

- начисления на заработную плату;

- цеховые расходы;

- амортизацию установки;

- затраты на расходные материалы необходимые для работы установки.

3. Эксплуатационные затраты до внедрения установки.

4. Ожидаемый экономический эффект и срок окупаемости спроектированной установки.

Затраты на изготовление установки

Себестоимость изготовления установки:

С_{изг уст}= М₀ + М_ки + Р_э + ЦР + ЗП + С_м + М_зр + Спр + ПР, (4.1)

где М₀ – затраты на материалы;

М_ки – затраты на комплектующие изделия;

Р_э – затраты электроэнергии на изготовление;

ЦР – цеховые расходы;

ЗП – заработная плата;

С_м – затраты на изготовление и монтаж агрегатов;

М_зр – начисления на заработную плату;

Cпр – затраты на проектирование установки;

ПР – прочие расходы.

Стоимость необходимых материалов и комплектующих изделий для изготовления установки представлены в таблице 5.1

Таблица 4.1 – Стоимость материалов и комплектующих для изготовления установки

№ п/п	Наименование	Стоимость единицы, руб	Кол-во	Общая стоимость, руб
	Датчик вибрации BS-031
	Датчик давления Метран-22-АС-1
	Датчик расхода PROline Promag
	Датчик температуры ТС 404Cv
	Датчик уровня Nivocap CЕК-310
	Кран электромагнитный КЭ22-2
	Корпус РЭА Gainta Industries B011
	Блок управления
	Опора левая
	Опора правая
	Элементы гидросистемы
	Ноутбук Lenovo
	Труба стальная D=40 мм		8,6 м
	Лакокрасочное покрытие		1,5 кг
	Лист из АМГ-6 δ=3 мм		2,8 м²
	Крепёжные элементы
	Преобразователь АКИП-9101
Σ

 

Суммарные затраты на материалы и комплектующие изделия:

М = М₀ + М_ки = 27125руб.

Затраты электроэнергии на изготовление

При изготовлении установки выполняется некоторый объём сварочных работ.

, (4.2)

где l_ш - суммарная длина сварных швов.

Конструкция имеет каркас, фланцы крепления топливного насоса, датчиков к баку. l_ш = 8 м;

Q – средняя производительность работ, принимаем Q =80 м/ч;

N_св – мощность сварочного аппарата, N_св =6800 кВт;

Ц _эл – стоимость электроэнергии, Ц _эл =2,11 руб/кВт.

Для создания установки необходим сварщик, слесарь и токарь.

Затраты на заработную плату рабочим представлены в таблице 5.2.

Таблица 4.2 – Затраты на заработную плату рабочим

Специи-альность	Раз-ряд	Часовая тарифная ставка, руб./ ч	Тарифный коэффи-циент	Количество норма часов на изготовление	Коэффи-циент отчислений на социальное страхование	Про-цент премий	Сумма заработ-ной платы
Сварщик	V		1,54		1,34	1,4
Слесарь	III		1,35		1,34	1,4
Токарь	III		1,35		1,34	1,4

ЗП = ЗП_{сварщик} + ЗП _{слесарь} + ЗП _токарь = 2087 + 6071 + 1105 = 9263 руб.

Затраты на изготовление узлов установки

Фланец крепления топливного насоса:

(4.3)

где С_ч – часовая ставка рабочего;

К_тар – тарифный коэффициент;

Q – количество нормо-часов;

К_вр – коэффициент вредности

N – мощность станка (фрезерный станок 6М13ГН1) 7,5 кВт;

Ц_эл – стоимость единицы электроэнергии 2,11 руб/кВт;

(4.4)

Затраты на монтаж узлов:

(4.5)

где n- количество рабочих занятых в монтажных работах.

Начисления на заработную плату:

(4.6)

Цеховые расходы составляют 250 % от заработной платы производственных рабочих:

(4.7)

Рассчитаем затраты на проектирование установки:

Спр = С + Зцех + Нр + Ам + Мо, (4.8)

где С – затраты на заработную плату, руб.;

Зцех – цеховые расходы, руб.;

Нр – накладные расходы для КБ, руб.;

Ам – амортизация оборудования, использованного в процессе

проектирования;

Мо – затраты на вспомогательные материалы.

Затраты на заработную плату определяются по формуле:

С = 1,4·(Qкр·ЗП)/(До·Рч), (4.9)

где 1,45 – коэффициент премий;

Qкр – трудоемкость конструкторских работ, ч;

ЗП – заработная плата, руб.;

До – количество работающих;

Рч – количество рабочих часов в день.

С = 1,4·(160·50)/(1·8)=1450 руб.

Цеховые расходы определяются по формуле:

Зцех= Kцех· С = 2,8·1450 = 4060 руб. (4.10)

Подсчитаем накладные расходы для КБ:

Нр= К_нр·С, (4.11)

где К_нр- коэффициент накладных расходов КБ.

Нр = 0,6·1450 = 870 руб.

Вспомогательные материалы включают в себя бумагу для чертежей, чертежные принадлежности.

Мо = 1250 руб.

Амортизация оборудования используемого в процессе проектирования:

Ам= (0,22·Соб)·t/(Ф·n), (4.12)

где 0,22 - коэффициент амортизации;

C_об- первоначальная стоимость оборудования, руб.;

Ф - полезный фонд времени, ч.;

n - коэффициент загрузки оборудования;

t- штучная норма выполнения операции.

Ам = (0,22·5000)·2/(45·0,7) = 70 руб.

Таким образом, затраты на проектирование установки составят:

Спр = 1450 + 4060 + 870 + 70 + 1250 = 7700 руб.

Прочие расходы:

(4.13)

Себестоимость с учётом капитальных вложений равна:

(4.14)

Срок службы установки составляет 10 лет. Следовательно, затраты на амортизацию будут составлять 20 % от себестоимости установки в год.

 

Затраты на эксплуатацию установки

С_э = ЗП + Р_э + А_м + ЦР, (4.15)

где ЗП - зарплата работников;

Р_э – затраты на электроэнергию при эксплуатацию установки;

А_м – затраты на амортизацию;

ЦР – цеховые расходы;

Заработная плата работников:

(4.16)

где 1,4 – коэффициент, учитывающий размеры премии;

Сч – часовая тарифная ставка;

Q – количество нормо-часов;

N – количество рабочих задействованных при эксплуатации установки;

Затраты на электроэнергию:

(4.17)

где Q – количество нормо-часов;

N – мощность электродвигателя испытуемого насоса 415 Вт;

Ц_эл – стоимость единицы энергии 2,11 руб/кВт.

Цеховые расходы составляют 250 % от заработной платы производственных рабочих.

,

Эксплуатационные затраты до внедрения установки

(4.18)

где З_пр – зарплата техникам осуществляющим замену отказавшего насоса;

ЦР – цеховые расходы;

С_прост– затраты связанные с простоем самолета за один час,

С_прос=1000 руб;

n– количество часов простоя связанного с заменой одного насоса, n=5;

С_отпр – стоимость ремонта в сторонней организации, 3000 руб;

n_нас – количество ремонтируемых насосов, n_нас =15;

(4.19)

где Т – время выполнения операции, 5 ч;

С₁ – часовая тарифная ставка рабочего, 70 руб/ч (данные предприятия);

q – коэффициент, учитывающий размер премий и дополнительной

заработной платы. Принимаем q =1,4.

К – количество рабочих, К=4

Затраты на отчисления:

Единый социальный налог составляет 34 %

Цеховые расходы:

Экономический эффект от внедрения установки

Э = С₁ – С_{экспл. уст.} =218196–26436,6 = 191759,4 руб, (4.20)

Срок окупаемости: (4.21)

В результате проведенных расчетов можно сделать выводы:

Применение разработанной установки выразится в экономическом эффекте 191759,4 руб.

Срок окупаемости разработанной установки около 1 года, что подтверждает её высокую технологическую и экономическую эффективность.