Диплом: Разработка автоматизированной системы управления сбором и отображением информации на установке продувки азотом

Таким образом, стоимость ферросплавов после внедрения автоматизированной

системы составит 29.678 + 62.636 + 31.292 = 123.606 руб. вместо существующей,

равной 30.370 + 63.926 + 31.941 = 126.237 руб. (см. таблицу 8).

Следовательно, снижение стоимости раскисления составит 126.237- 123.606 =

2.631 руб. Вместе с тем, в состав плана входит использование в раскислении и

легировании алюминия, но на его расход разработанная система не повлияет.

Таким образом, в результате внедрения системы сбора и обработки информации

общая стоимость ферросплавов составит 123.606 + 33.378 = 157.344 руб. вместо

159.975 руб.

Cтоимость отходов производства после внедрения системы составит 0.187 + 2.444

= 2.631 руб. вместо имеющихся 0.233 + 3.055 = 3.288 рублей. Следовательно, с

учетом составляющих данную статью компонентов, на которые автоматизированная

система влияния не оказывает, общее снижение стоимости брака и отходов

производства равно 19.054 – 18.397 = 0.657 рублей (см. таблицу 8).

Таким образом, производственная себестоимость с учетом амортизационных

отчислений и выше приведенных данных, после внедрения автоматизированной

системы составит 2044.96 руб/т. (см. таблицу 8).

Годовой экономический эффект рассчитывается по формуле:

(11)

где С1 и С2 – себестоимость 1 т стали соответственно до и

после внедрения системы, руб.;

В – годовой выпуск металла, т/год;

Срок окупаемости разработанной системы рассчитывается по формуле:

(12)

где К – капитальные вложения в систему, руб.;

Экономические показатели внедрения автоматизированной системы сбора,

обработки и отображения информации сведены в таблицу 10.

Таблица 10 – Экономические показатели внедрения АСУ сбора, обработки и

отображения информации на УПСА

Учитывая вышеописанное, можно сделать вывод о целесообразности внедрения в

реальные производственные условия разработанной в данном дипломном проекте

системы.

6 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

6.1 Анализ условий труда на объекте проектирования

6.1.1 Анализ условий труда на УПСА в ЭСПЦ-2 ООО "Сталь КМК"

ЭСПЦ-2 размещен в закрытом здании. Планировка цеха соответствует

последовательности производимых технологических операций, в результате чего

исключается встречное движение сырья и готовой продукции, что важно для

создания нормальных санитарно-гигиенических условий и безопасности труда.

При выполнении технологических операций работником используется оборудование,

которое связано с применением электротока высокого напряжения и инертных

газов (азот/аргон). Эксплуатация такого оборудования является ответственной

технологической операцией, которая требует строгого выполнения требований

безопасности.

К числу опасных и вредных факторов при работе оператора УПСА относятся:

- опасность травмирования на площадке под консольно-поворотным механизмом фурмы;

- травмирование передаточной тележкой для установки бухты с алюминиевой

проволокой при запасовке в трайб-аппарат;

- опасность ожога: от шахты постановки кассет с фурмами,

при отборе проб металла и шлака,

при замере температуры жидкого металла в ковше,

от расплавленного металла или шлака при подрезке "козла";

- высокая яркость расплавленного металла и шлака;

- тепловое излучение расплавленного металла и шлака;

- загазованность окружающей среды при продувке металла;

- запыленность воздушной среды при транспортировке сыпучих, загрузке бункеров

с ферросплавами для корректировки химсостава жидкого металла; выпуске стали и

шлака в печном пролете;

- газовые выделения при работе газовых горелок и при сушке футеровок ковшей и

печи;

- высокий уровень электромагнитных излучений;

- шум от работы различного технологического оборудования.

Наибольшую опасность в ЭСПЦ-2 представляют возможные взрывы при протекании

различных процессов и большое количество оборудования, работающего под

высоким напряжением.

Взрывы в цехе могут наблюдаться при контакте металла и шлака с водой;

вследствие бурного протекания химических реакций при продувке, раскислении и

разливке стали. Взрывы при контакте металла и шлака с водой могут происходить

из-за утечки воды из устройства охлаждения фурмы. Также взрывы могут вызывать

и ферросплавы, нарушая равновесие ванны. К мерам предупреждения взрывов

относятся: недопустимость подачи раскислителей в пустой ковш; сушка ковшей;

подача ферросплавов небольшими дозами; измельчение крупных кусков

ферросплавов.

Электросталеплавильный цех относится к помещениям, особо опасным в отношении

поражения электротоком, оборудование расположено на различной высоте и

работает при высокой температуре окружающего воздуха и наличии пыли и газов.

Общее электроснабжение цеха осуществляется через цеховую подстанцию. Все

подключения на ней осуществляются с помощью высоковольтной аппаратуры,

обслуживание которой должно быть безопасным, так как напряжение достигает 10

кВ, а сила тока до 100 А. Подача и распределение электроэнергии по

потребителям внутри цеха осуществляется по кабелям, проводам, шинам. Кабели

уложены в специальных каналах, туннелях, трубах открыто вдоль стен.

Токопровода в доступных для соприкосновения местах ограждены сетками. Все

токоведущие части машин закрыты кожухами. Для защиты рабочих от поражения

током оборудование снабжено защитным заземлением (в соответствии с ПУЭ-

86/96).

Инфракрасное (тепловое) излучение играет определяющую роль при формировании

микроклимата в ЭСПЦ-2 и оказывает неблагоприятное действие на организм

трудящихся. Значительная площадь, занимаемая электросталеплавильным цехом, и

неравномерность распределения источников тепловыделения в нем обуславливают

неравномерный нагрев воздуха на различных его участках. Согласно СанПиН

2.2.4.548-96 повышение температуры воздуха по сравнению с наружной для

горячих цехов допускается в пределах 5°С.

Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и

скорости движения воздуха (в соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96)

устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений с учетом избытков

явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезонов года. Параметры

микроклимата рабочей зоны должны соответствовать нормам, перечисленным в

таблице 11.

Таблица 11 - Допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне

производственных помещений ЭСПЦ-2.

Сведения о максимальной запыленности и загазованности рабочего мета в ЭСПЦ-2

представлены в таблице 12.

Таблица 12 - Сведения о максимальной запыленности и загазованности рабочего

места в ЭСПЦ-2.

Максимальная концентрация пыли и оксида марганца превышает ПДК на всех

рабочих местах цеха: в печных пролетах печей №1, 2; в кабине крана на

шихтовом дворе; на рабочей площадке шихтовщика; в бункерном отделении; на

участке ремонта ковшей; на передвижной разливочной площадке у пульта

управления; в пультах управления №1, 4; в кабинах крана №16, 24; на посту

управления №2; на рабочей поверхности обработчика поверхностных пороков.

Для отвода из помещения выделяемого тепла, а также снижения концентрации пыли

и газов в рабочей зоне максимально используется аэрация: приточные и вытяжные

камеры группируются и размещаются вне производственных площадей, располагаясь

на антресолях, во вставках между пролетами. На сталеразливочном участке

воздух подается в рабочую зону на высоте 3.5-5 метров от пола. Скорость

воздуха в проемах для локализации паров и газов составляет 0.15-0.25 м/с при

отсосе тепла.

Производственный шум в цехе превышает санитарные нормы в печном, разливочном

пролетах и других отделениях.

Вследствие многих технологических операций в ЭСПЦ-2 создаются неблагоприятные

условия для труда обслуживающего персонала.

Во время обработки стали на УПСА происходят различные химические реакции,

которые сопровождаются образованием различных газов. Эти газы содержат

продукты выгорания электродов, железа, кремнезема, глинозема и других

элементов, а также различные испарения.

В данном дипломном проекте разработана автоматизированная система сбора,

обработки и отображения информации на УПСА, которая позволяет производить

более точный контроль за ходом внепечной обработки стали благодаря применению

специальных программ и алгоритмов, реализуемых посредством ЭВМ, что облегчает

труд работников (оператора УПСА).

Автоматизированная система, разработанная в данном дипломном проекте,

основывается на использовании средств вычислительной техники. Работа

обслуживающего персонала производится сидя, стоя, или связана с ходьбой, не

требует систематического физического напряжения и относится к категории

"легкая". Монотонная работа за компьютером вызывает быструю утомляемость

человека, приводит к ухудшению его здоровья и повышает расход энергии от 60

до 100%. Работники вычислительного центра (ВЦ) подвергаются воздействию

вредных и опасных факторов производственной среды:

· опасность поражения электрическим током при контакте с токоведущими

проводами, корпусами ЭВМ, оказавшимися под напряжением в результате пробоя

изоляции;

· электромагнитные поля;

· статическое электричество;

· шум;

· неблагоприятные метеорологические условия;

· недостаточная освещенность;

· психоэмоциональное напряжение зрительного аппарата с появлением

жалоб на неудовлетворенность работой, головную боль и др.

Опасные и вредные факторы не превышают допустимых значений (СанПиН 2.2.2.542-

96). Для снижения риска заболеваний в ВЦ соблюдаются требования к параметрам

микроклимата и требованиям безопасности работы с компьютером. Оптимальные

параметры микроклимата представлены в таблице 13 в соответствии с СанПиН

2.2.2.548-96.

Для достижения нормативных параметров предусматривается кондиционирование

воздуха, что позволяет достичь постоянства температуры, относительной

влажности, подвижности и чистоты воздуха. Для повышения надежности

предусматривается блокировка кондиционеров попарно по приточным и

рециркуляционным воздуховодам, дублирование наиболее важных элементов системы

(вентиляционные агрегаты, компрессоры, насосы) или целиком кондиционеров.

Таблица 13 - Оптимальные параметры микроклимата ВЦ.

Системы кондиционирования воздуха имеют устройства, обеспечивающие

автоматическое регулирование, контроль, блокировку и дистанционное управление

со световой сигнализацией. Подача охлажденного воздуха к устройствам ЭВМ

производится из подпольного пространства или по воздуховодам, подсоединенным к

устройствам ЭВМ. Помещение ВЦ оборудовано общеобменной вентиляцией в

соответствии со СНиП 2.04.05.-91*. Системы вентиляции и

кондиционирования воздуха оснащены устройствами для виброизоляции и защиты от

шума, обеспечивающими допустимые уровни звукового давления и уровни звука на

рабочих местах в помещениях. Ввиду использования вычислительной техники,

предусматривается защита от шума и вибрации. Вибрация от внешних воздействий и

работы оборудования в помещении с частотой 25 Гц не должна превышать амплитуды

0.1 мм, а уровень звука не должен быть больше 60 дБ. Вибрирующее оборудование

выноситься в помещение с ограниченным числом обслуживающего персонала,

используются перегородки из бетона, покрытие пола демпфирующим покрытием. Стены

и потолки производственных помещений, где устанавливаются ЭВМ, телетайпные

аппараты и другое оборудование, являющееся источником шума, облицованы

звукопоглощающим материалом.

В помещениях ВЦ предусматривается смешанное освещение: естественное и

искусственное в соответствии со СНиП 23-05-95. Искусственное освещение в

помещениях ВЦ осуществляется с помощью люминесцентных ламп ЛБ-80 в

светильниках общего освещения: светильники располагаются над рабочими

поверхностями в шахматном порядке. Осветительные установки обеспечивают

равномерную освещенность с помощью отраженного и рассеянного

светораспределения. Для исключения бликов отражения на экранах от

светильников общего освещения применяются специальные антибликовые сетки и

фильтры для экранов, защитные козырьки. Источники света по отношению к

рабочему месту расположены таким образом, чтобы исключить попадания в глаза

прямого света. Защитный угол арматуры у этих источников должен быть не менее

30°.

Для защиты от статического электричества в помещениях ВЦ используют

нейтрализаторы и увлажнители, а полы имеют антистатическое покрытие.

Размещение помещений в ВЦ осуществляют по принципу однородности видов

выполняемых работ. В целях оптимизации условий труда работников ВЦ

устанавливают видеотерминалы в помещениях, смежные и изолированные от

помещений с печатающими устройствами и гибкими дисками.

Дверные проходы внутренних помещений ВЦ выполняют без порогов. При разных

уровнях пола соседних помещений в местах перехода устроены наклонные

плоскости. Рабочие места с дисплеями располагаются между собой на расстоянии

не менее 1.5 м. Организация рабочих мест в ВЦ осуществляется на основе

современных эргономических требований. Конструкция рабочей мебели (стволы,

стулья или креста) обеспечивает возможность индивидуальной регулировки

соответственно росту рабочего и создания удобной позы.

Разработанная в данном дипломном проекте автоматизированная система сбора,

обработки и отображения информации позволит облегчить труд работников за счет

автоматизации части ручной и умственной работы.

6.2 Мероприятия по безопасности труда при эксплуатации УПСА

Установка продувки стали азотом/аргоном предназначена для продувки

газообразным азотом/аргоном и корректировки по химическому составу стали в

ковше. Эксплуатация оборудования, связанного с использованием инертных газов,

является ответственной технологической операцией, требующей строгого

выполнения правил безопасности.

Для безопасности труда при эксплуатации УПСА разработаны следующие

мероприятия: применение защитных ограждений, организация пешеходных

переходов, применение звуковых сигналов при движении сталевозов и шлаковозов,

аспирация, кондиционирование воздуха, организация общеобменной и местной

вентиляции; применение пылеуловителей и фильтров.

Установка оборудования ключ-биркой для управления, и ключ-биркой на

управление электросетью, места хранения ключ-бирок – пульты управления

электропечей №1,2.

Установки продувки жидкого металла азотом/аргоном оборудованы пуско-запорной

арматурой трубопроводов азота/аргона, средствами сигнализации и связи.

Давление азота в азотопроводах к началу продувки должно быть не ниже минимально

допустимого (6 кг/см2).

В цехе организовано питьевое водоснабжение: 4-5 литров подсоленной (Na+

, Ka+ необходимые соли) воды в смену на одного человека. Максимальное

удаление питьевых точек от рабочих мест – 75 метров.

Электрооборудование в помещении выбрано в соответствии с классификацией

помещений по опасности поражения электрическим током и по классификации

оборудования по способу защиты человека.

К мероприятиям по электробезопасности относятся:

· недоступное расположение токоведущих частей;

· надежная изоляция;

· применение малого напряжения;

· использование блокировок;

· использование систем защитного отключения;

· заземление (сопротивление заземления не превышает 4 Ом);

· зануление электрозащитных приспособлений и другое.

Мероприятия по защите от вредных веществ: автоматизация и комплексная

механизация процесс, сопровождающихся вредными выделениями.

Методы защиты от шумовых воздействий предусматривают звукоизоляцию,

звукопоглощение, экранирование источников. Шумное оборудование

концентрируется в одном отделении, стены звукоизолированы. Для эффекта

звукопоглощения используют акминит и гипс.

Защитой от электромагнитных полей служит герметизация агрегатов, экранирующие

устройства, защитное оборудование, электротехнические устройства.

Мероприятия по нормализации микроклимата, защите от тепловых воздействий:

· герметизация оборудования;

· дистанционное управление процессами;

· экранирование источников излучение;

· рациональные режимы труда и отдыха.

По технологии обработки стали на УПСА требуется контролировать температуру

металла. Одним из основных средств защиты от теплоизлучения является

теплозащитный экран.

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты на

рабочих местах и снижая температуру поверхностей, окружающих рабочее место.

Температура наружной поверхности экрана, согласно ГОСТ 12.4.123-83*,

ССБТ не должна превышать 45°С (318 К).

Необходимость применения защитного теплового экрана следует из фактической

интенсивности теплового потока q на рабочем месте. Интенсивность

теплового потока рассчитывается по формуле:

(13)

где F – площадь излучающей поверхности, м2;

Т – температура излучающей поверхности, К;

L - расстояние от центра излучающей поверхности до облучаемого объекта, м.

В данном случае излучающей поверхностью является зеркало металла.

Так как qдоп.≤0.35 кВт/м2 (для всего

организма), то фактическая интенсивность теплового потока превышает допустимое

значение. Следовательно, необходим теплозащитный экран. Расчет теплозащитного

экранирования производится по нижеприведенной методике.

Температура ковша t1 = 127°C; температура воздуха рабочей

зоны t2 = 25°C; обшивка стальная, Е1 =

0.8; степень черноты окружающих ограждений Е2 = 0.82;

температура поверхности экрана не должна превышать 45°С. Экран из алюминия

полированного: Е3 = 0.07.

1. Степень экранирования или коэффициент понижения температуры:

(14)

2. Приведенные коэффициенты черноты источника и экрана:

(15)

3. Находим степень снижения температуры потока:

(16)

4. Количество слоев n определяется:

(17)

Из расчета следует, что однослойный экран из полированного алюминия

обеспечивает защиту персонала от теплового излучения.

6.3 Мероприятия по производственной санитарии

ООО "Сталь КМК" представляет собой комплекс технологически связанных между

собой производств. Площадка комбината расположена на ровном возвышенном

месте, но при проектировании комбината не учтены факторы вредного влияния

производства на город, между комбинатом и жилым массивом нет санитарного

разрыва. Этот недостаток частично компенсируется тем, что роза ветров

направлена на юго-запад, в противоположном направлении от жилого массива.

ЭСПЦ-2 построен на территории, удаленной от жилого массива, с учетом розы

ветров. В административно-бытовом корпусе (АБК) находятся два рабочих входа,

на каждом этаже по два эвакуационных выхода. В цехе, в каждом пролете

расположено по два эвакуационных выхода. С АБК цех сообщается по пешеходной

галерее, но в тоже время подходы к АБК неблагоустроенны, озеленение

территории произведено только частично. В цехе постоянно происходит

перемещение большого количества сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и

отходов производства, что связанно с применением разнообразных подъемно-

транспортных средств, и, как следствие, наличием множества сложных

транспортных развязок и пересечений грузопотоков. По мере возможности эти

пересечения ликвидированы строительством эстакад, туннелей, пешеходных

галерей и дорожек. ЭСПЦ-2 сообщается с трамвайными путями и городским

автотранспортом по пешеходной галерее, расположенной выше нулевой отметки.

Трудящиеся доставляются в цех городским общественным и ведомственным

транспортом предприятия.

Для обеспечения естественной вентиляции во всю стену загрузочного пролета

выполнены аэрационные проемы. Для обеспечения механической вентиляции (СНиП

2.04.05-91*), кондиционирования и теплозащиты организован

воздухообмен, аспирация от стендов ломки футеровки ковшей, вакуум-камер, тракта

подачи сыпучих; размещение участка футеровки ковшей, вакуум-камер, оборудования

МНЛЗ в отапливаемых помещениях; выполнение постов управления в пыле- и

теплоизолированном исполнении; устройство установок воздушного душирования

наружным воздухом с обработкой в кондиционере.

Соответствие естественного освещения СНиП 23-05-95 на рабочих местах

достигается устройством окон и световых фонарей в кровле здания. Стекла окон

и фонарей регулярно очищаются от пыли и копоти. Помимо рабочего освещения

предусмотрено аварийное, действующее от независимых источников питания при

отключении рабочего напряжения. Оборудование и перекрытия в цехе периодически

белят или окрашивают в светлые тона. Для освещения главных пролетов основных

отделений ЭСПЦ-2 в связи с большой высотой применяют лампы ДРЛ, которые

применяются и во вспомогательных пролетах. Люминесцентные лампы используются

на постах управления, в конторских, лабораторных помещениях; лампы

накаливания используются на постах для освещения вспомогательных

производственных площадок. В пыльных помещениях устанавливают светильники с

эмалированными отражателями. Снаружи здания установлены прожекторы. Аварийное

освещение осуществляется специально установленными прожекторами.

Фактические и предельно-допустимые уровни шума в "ЭСПЦ-2 приведены в таблице 14.

Таблица 14 - Уровни шума в условиях ЭСПЦ-2.

На 100 человек, работающих в цехе, заболеваемость составляет:

В итоге отмечен рост заболеваемости на 10% в случаях и на 12% в днях. Цех по

заболеваемости занимает 11 место среди цехов комбината.

Причины заболеваемости:

1. Тяжелые условия труда и воздействие токсичных веществ.

2. Текучесть кадров.

3. Психоэмоциональные перегрузки.

4. Отсутствие и дороговизна препаратов лечения и профилактики.

5. Сквозняки в цехе.

Динамика учетного производственного травматизма приведена в таблице 15.

Таблица 15 - Динамика учетного производственного травматизма.

Из 42 несчастных случаев наибольшее количество - 14 случаев приходится на

термические ожоги, 10 травм - от падающих предметов, 9 травм - падение

пострадавших с высоты, 5 травм - от грузов, перемещаемых кранами, остальные

случаи - по другим причинам.

Для обеспечения питьевого режима рабочих в цехе имеются питьевые фонтанчики с

газированной подсоленной водой, а также с доброкачественной обыкновенной

питьевой водой. Максимальное удаление рабочих мест от питьевых фонтанчиков -

75м.

Для отдыха работников оборудованы специальные помещения, температура,

влажность и скорость движения воздуха в которых регулируются кондиционерами.

В состав санитарно-бытовых помещений входят: гардеробные для хранения

домашней и рабочей одежды, душевые, умывальные (СНиП 2.09.04 -00).

Внедрение в производство АСУ сбора, обработки и отображения информации на

УПСА позволяет повысить точность расчетов при дозировке сыпучих добавок,

осуществлять их автоматическую загрузку, проводить более качественный анализ

проб металла и оперативно представлять необходимые результаты обслуживающему

персоналу. Вследствие этого улучшается попадание металла по химическому

составу в заданные пределы корректировок на УПСА. Это приводит к уменьшению

общего времени обработки металла на установке, снижению вредных выбросов в

атмосферу и сокращению времени контакта работников с неблагоприятной средой.

6.4 Пожарная безопасность

По степени пожаро- и взрывоопасности, согласно НПБ 105-95, ЭСПЦ-2 относится к

категории производств "Г", связанной с обработкой несгораемых материалов в

расплавленном состоянии и сопровождающихся выделением лучистого тепла,

систематическим выделением искр и пламени.

Стальные несущие и ограждающие конструкции помещений цеха защищают

огнезащитными материалами или красками, обеспечивающими предел их

огнестойкости не менее 0.5 ч (СНиП 21.01 -97).

Источниками воспламенения в цехе могут являться: УПСА-1,2; МНЛЗ-1,2; ДСП-1,2.

Возможность возникновения пожара в ЭСПЦ-2 определяется нарушением технологии

и несоблюдением техники безопасности. К средствам и способам пожаротушения

относятся использование углекислоты, технологического пара, химической и

воздушно-механической пены, а также воды. К месту пожара прокладывают

пожарные рукава. В производственных помещениях оборудованы противопожарные

уголки, снабженные ящиками с песком, емкостями с водой и пожарно-инвентарным

щитом. Средствами пожаротушения в ЭСПЦ-2 являются:

-станция водяного пожаротушения;

-станция водо-пенного пожаротушения ОНРС;

-станция газового пожаротушения ОНРС;

-огнетушители (ОВПУ-100; ОВПУ-250; ОУ-80; ОУ-5; ОХП-10).

Помещение ВЦ относится к категории "В" (НПБ-105-95), II класс огнестойкости.

Для тушения пожаров в ВЦ используются углекислотные огнетушители марки: ОУ-5,

ОУ-10, достоинством которых является высокая эффективность тушения пожара,

сохранность электронного оборудования, диэлектрические свойства углекислого

газа, что позволяет использовать эти огнетушители даже в том случае, когда не

удается обесточить электроустановку сразу. Горючими веществами являются:

строительные материалы для акустической и эстетической отделки помещений,

двери, полы, изоляция и другое. Источниками зажигания являются: электронные

схемы ЭВМ, устройства электропитания.

Для обнаружения начальной стадии загорания и оповещения службы пожарной

охраны используется система автоматической пожарной сигнализации (АПС).

В залах ЭВМ, помещениях архива, не имеющих оконных проемов в наружных стенах,

для дымоудаления устанавливаются дымовые вытяжные шахты с ручным и

автоматическим открыванием в случае пожара.

Прокладка кабелей через перекрытия, стены, перегородки осуществляется в

отрезках несгораемых труб с соответствующей их герметизацией несгораемыми

материалами.

Установки газового автоматического пожаротушения предусмотрены в залах для

ЭВМ, помещениях для архивов магнитных и бумажных носителей, подпольных

пространств залов ЭВМ, внешних запоминающих устройств, экранных пультов,

сервисной аппаратуры, системных программистов, ремонта ТЭЗ и

электромеханических устройств. Включение установок автоматического

пожаротушения осуществляется автоматически от извещателей, реагирующих на

появление дыма, повышение температуры. На приточных и рециркуляционных

воздуховодах, в местах пересечения залов ЭВМ, помещений подготовки данных,

сервисной аппаратуры и архивов машинных носителей устанавливают

быстродействующие огнезадерживающие устройства (заслонки, клапаны).

Внедрение точного контроля за технологией обработки стали на УПСА посредством

АСУ сбора, обработки и отображения информации позволяет снизить риск

возникновения пожара.

6.5 Охрана окружающей среды

Промышленная площадка КМК шириной 2км и длиной 5км с террасным расположением

цехов находится на северо-западной окраине города у подножия Старцевых гор на

левом берегу реки Томь.

Ветровой режим города обусловлен преобладанием юго-западного переноса и

особенностями рельефа. Роза ветров вытянута в направлении юго-запад - северо-

восток. Повторяемость указанных направлений приведена в таблице 16.

Таблица 16 - Характеристика ветрового режима города.

К метеорологическим особенностям Новокузнецка, приводящим к кратковременным

периодам загрязнения, относятся: штили, приземистые и приподнятые инверсии,

туманы.

Котловинная форма рельефа способствует большой повторяемости штилевых

ситуаций, особенно зимой до 19-30%, и слабых скоростей ветра летом. Это в

сочетании с частым инверсионным состоянием атмосферы создает высокий

потенциал загрязнения воздуха города вредными примесями.

Одним из атмосферных явлений, активно влияющих на уровень загрязнения

воздуха, является туман. В Новокузнецке туман, по средним многолетним данным,

наблюдается до 45 дней в году. Кузнецкий металлургический комбинат является

одним из крупнейших источников загрязнения окружающей среды в городе. Выбросы

в атмосферу от КМК составляет 37,6% от всех выбросов в городе.

Основные источники загрязнения на КМК: по пыли - мартеновское и доменное

производства (42 и 32 %), по сернистому ангидриду - прокатное, мартеновское,

коксохимическое и доменное производства (22, 18, 16 и 15 %), по оксиду

углерода - доменное, прокатное и коксохимическое производства (37, 36, 10 %),

по оксиду азота - мартеновское производство, объекты теплоэнергетики (42, 22

%). Приземной слой воздуха в жилых районах города загрязнен выбросами от КМК

выше санитарных норм по 10 ингредиентам. Отмечено превышение выбранных долей

ПДК по пыли в 1,2 - 10,8 раз, по окислам азота в 1,29 - 8,87 раз, по оксиду

углерода в 1,01 - 2,6 раз, по бензопирену в 4,91 - 44,4 раза, по цианистому

водороду в 1,06 - 9,29 раз, по аммиаку в 1,02 - 1,7 раз, по фенолу в 1,2

раза. Наибольшему загрязнению подвергаются Центральный, Заводской и

Куйбышевский районы, Островская площадка.

Здание литейного цеха расположено по отношению к ближайшим зданиям жилого,

лечебно - профилактического и культурно - бытового назначения с подветренной

стороны для господствующих ветров.

Учтены требования санитарных норм по размерам санитарно -защитной зоны (в

теплый период года).

Расстояние между цехом и другими цехами - 30м. Расстояние от жилого района 2 км.

Размер санитарно - защитной зоны 1000 м (СанПиН 2.2.1/2.1.1.984 - 00).

Санитарно - защитная зона благоустроена и озеленена на 50%. Для озеленения

использованы газоустойчивые породы деревьев и кустарников (тополь, карагач,

клен).

Выделение вредных веществ в атмосферу непосредственно ЭСПЦ-2 приведены в

таблице 17.

Таблица 17 - Выбросы вредных веществ в атмосферу "ЭСПЦ-2"

Для УПСА источником выбросов вредных веществ является труба; число источников

выбросов - 1; высота источника выбросов - 46 м; диаметр устья трубы - 1,4 м;

газоочистка - ЦН-11; вещество, по которому производится очистка - пыль.

Степень очистки - 99,9 %.

Таблица 18 - Выбросы веществ на УПСА.

В ЭСПЦ-2 планируются следующие мероприятия по сокращению загрязнения

атмосферы города:

1. Замены загрузки на ФСВЗ (фильтрах) на БОСВ отделения непрерывной

разливки стали.

2. Строительство газоочистки в ЭСПЦ-2. Эффект от строительства

заключается в сокращении выбросов пыли на 1000 т/год.

Уменьшение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в

сталеплавильном производстве, достигается использованием различных

технологических приемов и устройств. Большое значение имеет механизация

ручных операций. Для снижения вредных выбросов предусматривается:

механизированная загрузка шихты, подвесные бункера для сыпучих материалов и

ферросплавов; автоматизированная система для загрузки этих материалов и т. п.

Таким образом, в описанном разделе рассмотрены условия труда рабочих и

пожарная безопасность в ЭСПЦ-2, разработаны вопросы безопасности труда на

УПСА мастеров-технологов в условиях, характерных по наличию вредных факторов

для электросталеплавильного производства, проведен анализ загрязнения

окружающей среды выбросами ООО "Сталь КМК".

Разработанная автоматизированная система сбора, обработки и отображения

информации на УПСА способствует облегчению работы технологического персонала,

сокращению общего времени обработки стали на установке, уменьшению вредных

выбросов в атмосферу посредством применения специальных компьютерных

программ, производящих автоматический контроль за ходом ведения обработки

металла на УПСА и благодаря более эффективному использованию возможностей

вычислительной техники.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте проведено изучение действующей технологии

обработки стали в ковше на установке продувки стали азотом (аргоном), при

этом особое внимание обращено на процесс сбора, обработки и отображения

информации.

Указанная технология и агрегат изучены в составе ЭСПЦ-2 ООО "Сталь КМК".

В результате проведенных в дипломном проекте исследований обосновано следующее:

1) необходимость тщательного контроля первичной и отображаемой информации

на УПСА;

2) целесообразность разработки общего алгоритма контроля и частных

алгоритмов, применяемых в отдельных случаях.

После проведения исследований алгоритмов контроля с использованием данных

промышленной эксплуатации УПСА ЭСПЦ-2 ООО "Сталь КМК" подтверждена их

работоспособность и получены результаты, близкие к оптимальным.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. Бегеев А.М. Металлургия стали. – М.: Металлургия, 1988. – 502 с.: ил.

2. БЖД/ Под ред. Профессора Белова С.В. – М.: Высшая школа, 1999.

3. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А, Якушев А.М. Общая металлургия. – М.:

Металлургия, 1979. – 488 с.: ил.

4. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным

электронно-вычислительным машинам и организации работы: Санитарные правила и

нормы СанПиН 2.2.2.542-96. – М.: Информационно-издательский центр

Госкомсанэпиднадзора России, 1996. – 64 с.

5. ГОСТ 12.0.003-74* (СТ СЭВ 790-77). ССБТ. Опасные и вредные

производственные факторы. – М.: Издательство стандартов, 1996. – 6 с. – УДК

389.6:658.382.3:006.354. Группа Т58.

6. ГОСТ 19.005-85. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. – М.:

Издательство стандартов, 1985 – 18 с. – УДК 65.011.66:002:006.354. Группа

Т58.

7. Денисенко Г.Ф., Губина З.И. Охрана окружающей среды в черной

металлургии. – М.: Металлургия, 1989. – 120 с.

8. Дядюнов А.Н., Онищенко Ю.А. Адаптивные системы сбора и передачи

аналоговой информации. – М.: Машиностроение, 1988.

9. Иваненко В.Ф. Пультовщик электроплавильной печи. – М.: Металлургия,

1987. – 168 с.

10. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов

на автоматизированные системы. – М.: Издательство стандартов, 1991. – 36 с.

11. Каппелини В., Константинидис А.Дж., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их

применение/ Пер. с англ. – М.: Энергоиздат, 1983.

12. Климовицкий М.Д., Копелович А.П. Автоматический контроль и регулирование

в черной металлургии. Справочник. – М.: Металлургия, 1967. – 787 с.

13. Козлов П.Н., Чернов Н.Н., Нугаев Ш.Р. Автоматизированная система КМК.

Центральная система. Техническое задание. – М.: Союзспецавтоматика, 1977. –

410 с.: ил.

14. Кошелев А.Е., Серов Ю.В. Новые средства метрологического обеспечения

сталеплавильного производства// Бюллетень НТИ ЧМ. 1992. - №10. – с.3-28.

15. Липаев В.В. Отладка систем управляющих алгоритмов реального времени. М.:

Сов. Радио, 1974

16. Морозов А.Н. Современное производство стали в дуговых печах. – Челябинск:

Металлургия, 1987. – 175 с.: ил.

17. Охрана труда в черной металлургии/ Под ред. Бринзина В.Н. – М.:

Металлургия, 1982. – 336 с.: ил.

18. Папандуполо И.К., Михневич Ю.Ф. Непрерывная разливка стали. – М.:

Металлургия, 1990. – 296 с.: ил.

19. Первичная обработка информации с помощью ЭВМ. Часть 1. Сглаживание

временных последовательностей данных// Метод. указания.

20. Пирожников В.С. Автоматизация электросталеплавильного производства. – М.:

Металлургия, 1985. – 184 с.

21. Правила пожарной безопасности для предприятий черной металлургии. ППБО

136-86. – М.: Металлургия, 1987. – 128 с.

22. Ройтбурд Л.Н., Штец К.А. Организация и планирование предприятий черной

металлургии. – М.: Металлургия, 1967. – 516 с.: ил.

23. Санитарные правила и нормы. Физические факторы производственной среды.

Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: СанПиН

2.2.4.548-96/ Госкомсанэпиднадзор России. – М., 1996.

24. Серов Ю.А. Справочник. Метрологическое обеспечение технологических

процессов черной металлургии (Метрология и информатика). – М.: Метрология,

1993. – 352 с.: ил.

25. Симсарьян Р.А., Соловьев В.И., Кошелев А.Е. и др. Автоматический контроль

температуры жидкого металла с применением погруженных датчиков// Сталь, 1983.

- №8. – с.122-128.

26. Смирнов Н.В., Коган Л.М. Пожарная безопасность предприятий черной

металлургии. Справочник. – М.: Металлургия, 1989. – 432 с.

27. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой

России. – М.: ГП ЦПП, 2000. – 72 с.

28. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение/ Минстрой России. –

М.: ГП ЦПП, 1995. – 40 с.

29. СНиП 2.09.04-00. Административные и бытовые здания. - М.: ЦИТП Госстроя

России, 2000.

30. Справочник химического состава стали. – Новокузнецк: ЛОТ КМК, 1992. – 90 с.

31. Стрижко Л.С. и др. Безопасность жизнедеятельности в металлургии. – М.:

Металлургия, 1996. – 416 с.

32. Технологический проект 0227911.1П22А.047. Автоматизированная система

управления технологическим процессом доводки стали в ковше. – Новокузнецк,

1990.

33. Техно-рабочий проект модернизированной АСУ ТП УПСА в ЭСПЦ-2 КМК. –

Новокузнецк, 1997.

34. Халецкий И.М. Вентиляция и отопление заводов черной металлургии. – М.:

Металлургия, 1981. – 240 с.

35. Юзов О.В. Анализ производственно-хозяйственной деятельности предприятий

черной металлургии. – М.: Металлургия, 1980. – 516 с.: ил.

36. Яценко А.К., Кого В.С. Методы оптимального управления сталеплавильными

процессами. – М.: Машиностроение, 1988.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Мероприятия при чрезвычайных ситуациях

Проектные решения составляются на основе СНиП 2.01.51-90. Для ЭСПЦ-2 ООО

"Сталь КМК" характерны следующие аварии техногенного характера:

· прогар днища сталеразливочного ковша при внепечной обработке стали;

· уход металла в стенку ковша выше или на уровне цапф;

· уход металла в стенку ковша ниже уровня цапф;

· прогар шлаковой чаши на самоходном шлаковозе;

· отключение электроэнергии во время продувки;

· повреждение трубопроводов с аргоном/азотом во время продувки;

· пожар в помещении микропроцессорной техники;

· прогар водоохлаждаемой крышки;

· пожар на пульте управления УПСА.

Исход аварий, чрезвычайных ситуаций зависит от оперативности действий по

ликвидации аварий, от просвещенности рабочих в этой области.

К обслуживанию установок внепечной обработки стали и работе с инертными

газами допускаются сталевары, прошедшие специальное обучение по программе,

утвержденной главным сталеплавильщиком, и сдавшие экзамены, назначенные

распоряжением по цеху. Все работы, связанные с эксплуатацией установки

продувки стали инертными газами, ведутся в спецодежде, спецобуви и защитных

средствах в соответствии с положенными нормами.

Для избежания чрезвычайных ситуаций перед началом работы с УПСА нужно:

1. Проверить освещенность рабочих мест.

2. Проверить исправность лестниц, площадок, ограждений установки.

3. Проверить наличие ключ-бирок на пультах управления.

4. Проверить состояние рукава подвода аргона к фурме, трубки, надежность

и герметичность его соединения.

5. Проверить состояние фурмы и надежность крепления ее к каретке.

6. Проверить наличие аргона в системе, исправность запорной арматуры и

приборов контроля измерения.

7. Проверить состояние бункеров, наличие ферросплавов и их влажность.

8. Проверить исправность звуковой и световой сигнализаций.

9. Проверить отсутствие повреждений на шланге подвода азота/аргона к трубке.

10. При обнаружении дефектов или неисправностей не приступая к работе

доложить о них мастеру МНЛЗ. К работе приступить только после устранения

неисправностей.

Для каждого типа аварии разрабатывается план ликвидации аварии. Это уменьшает

разрушительные последствия аварий.

Исход аварии зависит от оперативности действий по их ликвидации от

просвещенности рабочих в этой области.

Внедрение АСУ приводит к облегчению работы технологического персонала на УПСА

и позволит вовремя оповестить рабочих об аварии.

Таблица А.1 - План ликвидации аварий на УПСА ЭСПЦ-2 ООО "Сталь КМК".

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5