ОПРЕДЕЛЕНИЯ 5
ОБОЗНАЧЕНИЕ И СОКРАЩЕНИЕ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Описание типичных процессов пайки на автокомпонентном производстве
1.1 Характеристика производства 12
1.1.1 История вопроса постановка проблем 13
1.1.2 Цель работы 16
1.2 Описание оборудования и технологический процесс печи
САВ 18
1.2.1 Виды САВ 18
1.2.2 Основные процессы линии САВ 21
1.2.3 Термообезжиривание САВ 23
1.2.4 Процесс нанесения флюса 26
1.2.5 Сушка 31
1.2.6 Процесс паяния 33
1.2.7 Способы нагревания 33
1.2.8 Охлаждение 34
1.2.9 Идентификация вредных и опасных производственных факторов на печи
САВ 35
1.2.10 Средства индивидуальной защиты 37
1.2.11 Анализ травматизма на производстве и статистика влияния выбросов в
атмосферу 39
2 Модернизация линии САВ и методы обеспечения безопасности на производстве
2.1 Обеспечения безопасных условий труда. Мероприятия по снижению
воздействия опасных и вредных производственных факторов 40
2.2 Анализ существующих принципов и методов обеспечение безопасности
работников на предприятии. Модернизация в печи САВ. 44
2.2.1 Преимущества в системе САВ . 44
2.2.2 Основные проблемы процесса термообезжиривания 45
2.2.3 Фильтры система фильтрации 45
2.2.4 Модернизация в печи САВ 47
2.2.5 Процессы модернизированной линии САВ 48
2.2.6 Краткое описание изготовления алюминиевого теплообменника
модернизированной линии САВ 48
2.2.7 Виды флюсов и методы флюсования при использование планированных
алюминиевых изделий 49
2.2.8 Химические и физические свойства 54
2.2.9 Общий вывод 57
2.2.10 Факторы, определяющие успех алюминиевой пайки 58
2.2.11 Свойства оцениваемые производителем 58
2.2.12 Возможные краткосрочные последствия для здоровья 59
2.2.13 Возможные долгосрочные последствия для здоровья 59
2.2.14 Исследования, проводимые на животных 1999 и 2002 г. 60
2.2.15 Сушка 60
2.2.16 Пайка 62
2.2.17 Система вентиляции 64
2.2.18 Установка дополнительного фильтра MF-2000/SP 65
2.3 Охрана труда. Правила техники безопасности 68
2.3.1 Разработанные правила техники безопасности при работах на модернизированной печи САВ 68
2.3.2 Общее положение техники безопасности на территории предприятия ООО
«ИрэАутомотив Рус» 74
2.3.3 Защита в чрезвычайных и аварийных ситуациях 76
2.3.4 Разработанные меры контроля 78
2.3.5 Основные меры безопасности эксплуатации 79
2.3.6 Мероприятия по защите населения, проводимые
заблаговременно 79
2.4 Нормативы выбросов в атмосферный воздух процедура нормирования и разрешение на выбросы 82
3 Результаты предложенной модернизации линии САВ
3.1 Предложенные мероприятий по обеспечению техносферной
безопасности и их оценка 87
3.1.1 Результаты исходя из изменений в процессах линии САВ 87
3.1.2 Воздействие флюса на работников, оценка безопасности работы
с флюсом 88
3.1.3 Токсичность используемого флюса NOCOLOK® Flux 89
3.1.4 Предел допустимого воздействия флюса типа Nocolok 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 92
ПРИЛОЖЕНИЯ 96
С успешным развитием прогресса машиностроительный комплекс России обеспечен современным оборудованием, высокотехнологичными производствами (энергетические, литейные и прокатные, металлообрабатывающие (механические), гальванические и покрасочные, сборочные.) ) строящимися новыми объектами. Такие перемены благотворно влияют на российскую экономику. Но в то же время эти предприятия способны производить все виды загрязнения окружающей среды.
Более 20 тысяч предприятий промышленности России с хорошо развитыми технологическими процессами играют заметную роль в загрязнении окружающей среды. В некоторых промышленных районах с наиболее опасными производствами вредные выбросы иногда превышают все санитарные нормы. Атмосферный воздух, окружающий человека, ежесекундно подвергается загрязнению. В производственных помещениях воздух загрязняется выбросами технологического оборудования, а также расходными материалами техпроцессов, при проведении технологических процессов без локализации отработанных веществ. Удаляемый путем вентиляций воздух из производственных помещений, становиться основной причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок, а также населенных мест и окружающей среды в целом. Кроме того, атмосферный воздух загрязняется не только технологическими выбросами цехов, а также выхлопами транспортных средств и выбросами других источников. В связи с данной проблемой был принят федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха" от 04.05.1999 N 96-ФЗ.
Актуальность данной работы заключается в эффективном решении критической проблемы контроля выбросов летучих органических соединений (ЛОС) при производстве автомобильных радиаторов, за счет усовершенствования технологических процессов термообезжиривания поверхностей составных компонентов радиатора, подвергаемых технологическим операциям пайки.
Цель и задачи: Целью диссертационного исследования является разработка организационно-технических предложений по обеспечению экологической безопасности при производстве алюминиевых автомобильных радиаторов системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). На таком типе производствах существуют экологические проблемы загрязнения окружающей среды, при поведении технологических процессов флюсования, окраски, пайки, которые связаны с выделением в окружающую среду вредных веществ. Для большинства производств автомобильных радиаторов проблема очистки и утилизации отработавших веществ, используемых в технологических процессах так же является критичной. По этим причинам, решение поставленных целей и задач диссертационной работы является актуальным. Задачей диссертационного исследования является анализ экологической безопасности выполнения технологических операций термообезжиривания в паяльной печи и предложение эффективных методов уменьшения выбросов ЛОС в атмосферу.
Объектом исследования является анализ технологического оборудования, технологических процессов и веществ, используемых при пайке составных элементов автомобильного радиатора, с точки зрения обеспечения безопасности и экологичности, реализуемых на производственном предприятии ООО «Ирэ Аутомотив Рус».
Теоретическая и методологическая база исследования включала нормативы и требования п. 2 ст. 19 Федерального закона от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (в ред. от 25.06.2012). Учитывались регламентированные требования отечественных стандартов по обеспечению качества окружающей среды, включая допустимого воздействия на окружающую среду, при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, иных нормативов в области охраны окружающей среды, а также нормативных документов в области охраны окружающей среды. В работе использованы нормативные материалы и методология компании ООО «Ирэ Аутомотив Рус» применяемые для контроля выбросов, связанных с технологией пайки.
Научная новизна исследования заключается в разработке теоретических и практических положений, совокупность которых дает системное решение задачи в области обеспечения техносферной безопасности при производстве автомобильных радиаторов, включая соблюдение требований безопасности рабочим персоналам и защиту окружающей среды. Определены перспективные направления снижения выбросов ЛОС в атмосферный воздух.
Теоретическая и практическая значимость. На основе проведенных исследований были разработаны и предложены к применению:
- усовершенствованная технология пайки алюминиевых теплообменников, что в свою очередь снижает выбросы ЛОС в атмосферный воздух;
- Разработаны организационно-технические рекомендации по улучшению техники безопасности на производстве, применяемые к усовершенствованной технологии пайки, а так же по улучшению техники безопасности эксплуатируемой модернизированной печи САВ (Controlled Atmosphere Brazing
- контролируемая атмосфера пайки)
Положения, выносимые на защиту
- Результаты анализа, используемой в производстве автомобильных радиаторов системы термообезжиривания в составных поверхностях деталей, подвергаемых технологии операциям пайки;
- Рекомендации по улучшению технологии повышения безопасности и экологичности технологического процесса термообезжиривания;
- Рекомендация по применению инновационных типов плакированных алюминиевых материалов (коррозионно-инертных), в качестве более прочных и некорозионно активных;
- Предложение по применению дополнительного фильтра типа М1;- 2000/SP, позволяющего снижать выбросы ЛОС в атмосферный воздух.
Степень достоверности и апробация результатов. Осуществлена апробация рекомендаций по улучшению техносферной безопасности технологического процесса пайки, осуществляемого в цехе сборки радиаторов ООО «Ирэ Аутомотив Рус».
В данной научной работе была рассмотрена тема обеспечение безопасности в сборочных цехах автокомпонентных производств на примере ООО «Ирэ Аутомотив Рус».
Рассмотрена экологическая безопасность операции термообезжиривания в паяльной печи при изготовлении радиаторов. Изучены особенности всех процессов, в том числе физико-химических, протекающих при пайке алюминия и его сплавов. Особенно, уделено внимание вопросу подготовки поверхности алюминиевых сплавов под пайку и процессам взаимодействия флюсов с паяемым металлом; рассмотрены различные способы механизированной пайки. Раскрыты особенности поверхности алюминия и его сплавов, учитывая их природу и состояния. Выделены свойства и строения смесей, содержащихся во флюсе, электрохимические реакция металлического изделия и флюса припоя в солевых расплавах; дано описание технологических процессов, проходящих на весь период изготовления паяного теплообменника.
Перечислены принципы электрохимических систем при создании флюса, исследования по разрушения окисной пленки на алюминиевых изделиях при процессе флюсования. Предложены рекомендации по выбору плакированных алюминиевых изделий при использовании низкотемпературной и высокотемпературной пайке.
Совместно с технологами компании ООО "Ирэ Аутомотив Рус" была разработана новая технология пайки алюминиевых теплообменников, что способствует решению ряда проблем производства, а главным образом, снижению выбросов летучих органических соединений в атмосферу.
Цель по снижения выбросов ЛОС в атмосферу достигнута, путем отказа от процесса термообезжиривания и воспользовавшись процессом сушки не только в качестве испарения водяной составляющей флюса, но и в качестве дожигания остаточных масел. Что способствует значительной экономии производства в обслуживание процессов. Установка дополнительного фильтра MF-2000/SP способствует очистки воздуха на 99%. Так же разработанные техники безопасности способствуют снижения вероятности травмирования и несчастных случаев на производстве.
В качестве рекомендации в обслуживание печи САВ предложена компания SECO/WARWICK, которая может обеспечить техническую поддержку и замену запасных частей в процессе эксплуатации для всего оборудования.
Проведенная работа, результаты которой внедрены на производстве ООО «Ирэ Аутомотив Рус», позволила:
- Снизить выбросы в атмосферу до 99%;
- Улучшить технологии, снизить трудоемкость на 4%;
- Уменьшить затраты на электроэнергии на 1,5%.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
