автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Повышение безопасности труда в производстве искусственных кож

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

4 0 од

КРАВЕЦ Тимур Лютнаноинч

На правах рукописи

УДК 675.043:085.382

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ ИСКУССТВЕННЫХ кож

Специальность 05.26.01.— Охрана труда и пожарная безопасность

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических науг(

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1993

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор В. И. КУЗЬМИН

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

В. Б. МАРТЫШЕВ; кандидат технических наук, доцент Г. В. БЕКТОБЕКОВ

Ведущая организация — Проектно-конструкторское технологическое бюро легкой промышленности, г. Санкт-Петербург.

Защита состоится .¿¿¿Ъ''^ ^^^ . . 1993 г.

в . . час .А**?. . мин на заседании специализированного совета К 114.03.04 в Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9.^ ^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан ?. 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук,

доцент О. А. ПРОДОУС

ОБЕ!ДЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Научно-технический прогресс во всех сферах промышленного производства, в том числе и в производстве искусственных кож и пленочных материалов, привел к использованию большого количества химических веществ, новых видов технологической обработки при получении изделий, включая высокотемпературные режимы при тепловых процессах, интенсивности работы оборудования и т.д. Все это

способствует формированию неблагоприятных производственных опасных и вредных факторов, отрицательно влияющих на самочувствие и здоровье работающих и способных приводить к профессиональным заболеваниям, травмоопасным и пожаровзрывоопасным ситуациям на производстве. За последние годы в легкой промышленности наблюдается рост профессиональных заболеваний и травматизма, а также случаев возникновения загораний и пожаров.

Проблема обеспечения безопасности труда является сложной многогранной задачей, требующей комплексного решения ее не только в глобальном масштабе подотрасли, но и на каждом предприятии, в каждом конкретном технологическом процессе. Из комплекса сложных технологических процессов производства искусственных кож и пленочных материалов наиболее травмоопасными и пожаровзрывоопасными являются процессы, связанные с тепловой обработкой полуфабрикатов и материалов. Эти процессы в объеме производства искусственных коя потребляют более 40 % всего расходуемого тепла, более 30 % электроэнергии и занимают более 50 % производственных площадей.

Исследования проведены в соответствии с отраслевой научно-технической программой, направленной на обеспечение здоровых условий труда и снижение травматизма. Тема диссертационной работы является составной частью плановой общероссийской тематики НИР (Лентек № 16) Санкт-Петербургского Государственного университета технологии и дизайна.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является производство искусственных кож и пленочных материалов. Предмет исследования составляет состояние условий и безопасности труда работников данного производства, с более тщательной проработкой данных вопросов в процессах, тепловой обработки материалов.

Цель паботы. Целью исследований является улучшение условий и безопасности труда работников в производстве искусственных кож я снижение пожаровзрывной опасности процессов тепловой обработки полимерных материалов, за счет совершенствования технологии, разработки технических решений и противопожарных мероприятий.

Научнгщ новипна. Получены математические зависимости между показателями травматизма и производственным», временными и личностными условиями и факторами.

Дано теоретическое обоснование теплоЛюмческой сущности граничных пожаровзрыпобезопасных условий при ведении процессом сушки искусственных кож и других пленочных материалов.

Разработаны математические методы по установлению тепло^изн-ческнх закономерностей развития возможного процесса воспламенения материала при тепловой обработке.

Получены аналитические выражения по расчету ряда показателей (температуры и влажности в материале, тольтины опасного слоя материала), необходимых для безопасного ведения процесса тепловой обработки.

Проведено решение многокритериальной задачи по оптимизации реж>;мных параметров термообработки с целью прогнозирования прочностных показателей искусственной кожи, с уче'га.1 пожарной безопасности.

Практическая ценность и реализация работы. Комплексный подход к изучению проблемы травматизма и детальный анализ причин, динамики уровней и факторов, а также построенные математические зависимости и аналитические выражения по установлению причин, характера, тяжести, прогнозирования вероятности и т.п. несчастных случаев служат базой для разработки организационно-технологических мерой-риятий и способов, технических решений и средств, направленных и широко используемых для улучшения условий и безопасности труда на предприятиях подотрасли искусственных кож и пленочных материалов (Тверском комбинате "Искож", Санкт-Петербургском объединении искусственных кож и пленочных материалов и др.), а тагасе в совершенствовании подготовки и переподготовке инженерно-технических кадров по охране труда в легкой промышленности.

Полученные аналитические зависимости по установлению граничных пояаровзрывобсзопасных условий и формулы для расчета, входящих в них величин при тепловой обработке искусственных кож и пленочных материалов являются необходимыми данными для более рационального проектирования пожаровзрывоопасных технологических процессов и предприятий легкой промышленности (проектно-конструкторс-кие и технологические бюро, ИвНИИПИК, ЦШИПШ ГШ и др.).

Полученные в диссертации результаты, подтверзденные официальными документами,нашли свою реализацио в легкой промышленности и других отраслях народного хозяйства и быта, они имеют важный социальный и экономический эффект на сумму 720 тыс.руб.

Материал диссертационной работы вошел в техническую, методическую и учебную литературу и используется соответствующими вузами и колледжами при подготовке специалистов для легкой промышленности.

Апробация работы и публикации по ее результатам. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на следующих научных конференциях и семинарах: СГЩПП "Охрана труда и НГП", 1989; "Улучшение условий и безопасности на предприятиях текстильной и легкой промышленности в современных условиях-хозяйствования", 1990; и "Повышение противопожарной заняты объектов народного хозяйства на стадии проектирования и строительства",

1991. Международный семинар-совещание по охране труда, Каунас, 1992; Пожарная безопасность на промышленных предприятиях СЦДЮТ,

1992, на заседаниях кафедры "Безопасность жизнедеятельности 1111'У технологии и дизайна (1991-1993).

По теме диссертации опубликовано 5 печатных работы и получено II авторских свидетельств.

На защту выносится:

статистические исследования и метод анализа причин, уровня, характера, тяжести травм;

теоретические зависимости показателей травматизма от производственных, временных и личностных факторов;

организационно-технологические мероприятия, способы и технические решения и средства улучшения условий и безопасности труда;

метод установления граничных пожаровзрывобезопасных условий в процессах тепловой обработки искусственных коя и других пленочных материалов;

методика теоретических расчетов и экспериментальных исследований изменения температуры в материале в процессе воздействия на него тепловой энергии;

метод ¿¡Ц'Рг - последовательности для решения многокритериальной задачи и оптимизации прочностных показателей искусственных кож в зависимости от технологических параметров процесса тепловой обработки;

принципиальная схема конструкции агрегата тепловой обработки пленочных полимерии материалов с обоснованием теплотехнического процесса и систем вентиляции.

Совокупность основных положений диссертации можно квалифицировать как решение народнохозяйственной задачи, имеющей важное социальное и экономическое значение.

Сбь^м и стгууктупя дппсрттщни. Работа содержит 167 машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, 24 рисунка, 3 таблицы, двух приложений и списка литературы, содержащего 1п4 наименования.

ООДЕРШиК РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, рассмотрены принципы научно-технического характера, направленные на повышение безопасности и улучшение условий труда. Показана социально-экономическая значимость работы для легкой промышленности. Сформулированы научные и практические результаты исследования, выносимые на заплту.

В первой главе рассматривается современное состояние проблем безопасности в легкой промышленности, в том числе и на предприятиях искусственных кож и пленочных полимерных материалах.

Изучение и анализ работ отечественных и зарубежных ученых в области охрана труда и пожаровэрывной безопасности показали, что научно-технический прогресс в производстве искусственных кож ставит все более сложные задачи в области улучшения условий и безопасности труда, которые вытекают прежде всего из интенсификации технологических процессов, применения новых видов материалов и веществ и других факторов современного производства. Особенно это относится к процессам тепловой обработки в производстве искусственных кож, где наряду с технической и санитарно-гигиенической особенности безопасности труда, важное место занимают аспекты пожаровэрывной .безопасности.

Практика показывает, что из-за несовершенства мероприятий по улуадению условий труда и средств по технике безопасности высок пока уровень травматизма и заболеваемости работников легкой промышленности, в том числе и производства искусственных кож.

Анализ научно-исследовательских работ ученых ЦНИИОТ и ИвНИИОТ ВНП, МТИЛП, ИвНИИ ПИК, ВЗИТЛП и других организаций свидетельствует о том, что проблемы обеспечения безопасных и безвредных условий труда в производстве искусственных коя являются сложными многогранными задачами, требуюсрми комплексного научно-обоснованного решения.

Интенсификация технологических процессов получения искусственных кож и других пленочных материалов требует применения новых способов знергоподвода, более мощных источников тепловой энергии, более жесткие температурные режимы и т.д. Все это ставит новые более сложные проблемы в области технической и пожаровзрывной безопасности. Научные исследования, выполненные во ЦНИНПО и ЕШТШ МВД Р$, ШХИ, МИТХТ, ИвНИИПИК и других организациях показали, что для обеспечения пожаровзрывной безопасности современного производства требуется постоянное совершенствование не только средств пожаровзрывной зашиты, но и самих технологических процессов и оборудования, связанных с тепловой обработкой материалов, в том числе.и искусственных кож.

Важным аспектом в этом направлении является оптимизация процессов тепловой обработки искусственных кож с целью обеспечения их безопасности и улучшения качественных показателей материалов. С этой целью в работе проанализированы пути и методы решения оптимизационных задач на базе современных математических методов планирования, моделирования и анализа эксперимента.

На основании изучения литературных источников и анализа проведенных исследований для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

провести статистические исследования и выявить закономерности и факторы, влияющие на травматизм работников производства искусственных кож, и разработать рекомендации и технические решения, направленные на улучшение условий и безопасности труда;

обосновать взаимосвязь процесса воспламенения материала при сушке в зависимости от технологических свойств изделий, периода и режима его обработки;

установить граничные пожаровзрывобезопасные условия ведения тепловых процессов при получении искусственных кож;

получить аналитические выражения для определения и расчета технологических процессов и оборудования;

провести экспериментально-теоретические исследования и оптимизацию процессов тепловой обработки пленочных полимерных материалов;

разработать принципиально новую технологическую схему производственного агрегата тепловой обработки, обеспечивающего интенсивность, безопасность и экономичность получения пленочных полимерных материалов.

В работе использовались следуют е методы исследований: системного анализа, математической статистики, моделирования, факторного анализа, физическио эксперименты. Обработка результатов исследований проводилась на ЭВМ.

Вторая глава посвящена изучению и анализу производственного травматизма по схеме: предприятие - цех - технологический процесс - специальность, а также разработке организационных мероприятий -технологических и технических решений, направленных на улучшение условий и безопасности труда в производстве искусственных кож.

Изучение уровней динамики, причин и характера травматизма проводилось за длительный период на базе отраслевых данных ИвНКШК и конкретных предприятий, исходными данными являлись материалы акта формы Н-1, социологические опросы и отчеты. Исследование травматизма проводилось в зависимости от временных факторов (времени в течение суток, смены, для недели, для месяца, дека и месяца, месяца года), производственных условий (показателя условий и тяжести труда, времени проведения инструктажа., разряда, специальности) и личностных факторов (пола, возраста, стажа работы общего и по специальности).

Для установления и прогнозирования причинно-факторных связей травматизма был применен корреляционно-регрессионный анализ, который осуиествлялся на ЭЕЧ ЕС-1022 по типовым программам " ДРР01-и " и по программе -"БЕЙСИК" для персональных компьютеров.

Методика проведения анализа заключалась в составлении динамических рядов по уровням травматизма и факторам, их определяющим, расчете коэффициентов корреляции между результативными и факторны. ми признаками, построении уравнений регрессии:

где У - показатель травматизма (частота или количество травм, число

дней нетрудоспособности в результате травм или заболеваний и др.); X - факторы-аргументы производственного, временного и личностного характера.

Значимость полученных коэффициентов регрессии (ар ..ал ) проверялась по критерию Сгьюдента, а адекватность уравнения определялась по критерию 1ииера при 95 % достоверности. Полезность вводимого Факторного признака оценивалась когн^ицнентом детерминации. Показатели регрессии, имеющие слабую связь с функцией из уравнений исключались.

Исследование динамики производственного травматизма на предприятиях "Искоя" показало, что характер травм их распределение по цехам, их тяжесть и частота связаны со спецификой технологического процесса, видом оборудования, особенностями выполняемых операций и другими факторами, характерными конкретному производству. Так, по количеству травм и показателю частоты травматизма (П^) за определенный период на первом месте находится производство заменителей коя, на втором - производство искусственных кож, в то :г.е время по тяжести травм, наоборот, на первом мосте производство искож, где показатель тяжести травматизма Пт '= 32,5.

Исследование динамики травматизма по дням недели свидетельствует о том, что наиболее травмоопасным днем является понедельник на него приходится около 20 % травм за неделю.

Исследование травматизма в течете суток с разбивкой от 0 до 24 часов показывает, что наиболее травмоопасным временем является время от 15 до 17 часов, когда число травм превышает 30 %.

Распределение количества травм по часам в период суток было апрокснмировано уравнением:

^ = 2,543Х - 0.09Х2 - 2,82 (2)

Аналогичные уравнения были получены по часам работы в сменах, они адекватно описывают характер изменения количества травм по сменно.

Изучение травматизма (количества несчастных случаев) в зависимости от общего стажа работы (Х|) и стажа работы по основной специальности позволило построить следу-оске уравнения второго порядка

= 0,053ХГ2 - 2,11 + 23,733

(3)

у. = 0,0б'Ж22 - 2,ОК., + 30,13 (4)

Уравнения (2) и (3) показывают обратную связь, копффиц-юнт корреляции равен 0,344 между показателем (^ ) и фактора (Xj, Хр), т.е. подтверждают один из основных выводов о том, что с увеличением стажа работы особенно rio основной специальности, количество травм до определенного стажа уменьшается. Этот вывод подтвердили и результаты изучения травматизма в зависимости от возраста пострадавшего. Тенденция уменьшения несчастных случаев наблюдается до возраста порядка 45-50 лет, далее наблюдается незначительный рост травм.

Изучение уровня травматизма и его детальный анализ позволило установить основные причины несчастных случаев, характерных производству искусственных кож, которые распределились следукшм образом: из-за нарушения правил и инструкций по охране труда - 39,8 %; несовершенства технологического оборудования и средств безопасности - ICI,7 ?; некачественного обучения и инструктажа работников - т4,2 отсутствия должного контроля со стороны администрации за выполнением работниками технологических приемов - 11,3 причины личностного характера - 9,2 %; неприменения или отсутствия СЛЗ и других приспособлений 2,5 % и прочие.

Исследование травматизма по специальностям производства искусственных icos: показало, иго наиболее травмоопасная специальность раклист, на нее приходится более 9 д траБм, по тяжести траЪп на первом месте стоит специальность грунтовальвдк (Пт = 45,2),-а по частоте травмирования специальность машинист (Пр = 17). Зсе г>ти специальности связаны с процессами тепловой обработки материапоз. По вида;.; травмы для производства искусственных кож распределились: на механические С39,В^), термические (19,2 % ), химические (2,7#^) и другие. Из травмируемых частей тела человека наибольшее количество травм приходится на руки работников, обслуживающих процессы тепловой обработки искусственных'кож (40,5%), далее ноги (29,4 , голова (£?,'"■ Г), грудная клетка (6,9 %), глаза (3,5 %) и другие.

На основе проведенного исследования установлено, что образование травмоопасных ситуаций есть продукт совместного многофакторного действия внешних причин и человеческого фактора. Mногопричинность несчастных случаев и заболеваний работников производства искусственных кож обусловлена прежде всего организацией производства, груда и управления производством, режимом работы, слабил использованием человеческого фактора в системе охраны труда и други-

).'.л производственными и временны.»! циклами работоспособности человека, о ттйге нарушением требований попарной безопасности в технологии производств!!.

Обобщенные результаты проведенного исследования и данные по анализу построенных математических зависимостей травматизма от важна факторов-аргументов позволили разработать ряд научно обоснованных рекомендаций организационно-технологического плат, которые вошли и паечтхл, л петрушка, программы обучения, предприятия по безопасности труда, коллективные договора и другие документы, а также используются при репе!И!и задач прогностического характера по преду-прйл'дек'ло несчастных случаев, составлении перспективных комплексных планов улучшения условий, охраны труда и санитарно-оздоровятельных мероприятий на предприятиях отрасли.

Зместе с тем исследования травматизма показали, что одними организационными мероприятия!.«! предупредить образование травмоопасных ситуаций не представляется возможным. С отой целью необходимо более рационально подходить к создании безвредной технологии и безопасного оборудования и отдельных технических средств, направленных на исключение опасных и вредных производственных факторов в рабочей зоне. Ото предопределило проведение целенаправленных исследований новых технологических способов получения искусственных кож и пленочных материалов и разработку технических решений, позволяют?« луч-иить условия труда работников, обслуживающих процессы получения искусственных кок и пленочных материалов. Для создания лучшего микроклимата в зонах повышенных температур воздушной среды предложены принципиальные схемы воздухораспределительных устройств панельного и шатрового типа, способных подавать кондиционированный воздух на рабочие места. На основе экспериментального исследования разработано вентиляционное устройство, позволяющее при рациональных расходах воздуха и малых сопротивлениях эффективно удалять парогазовую смесь, способную выбиваться из проемов при входе и выходе материала из аппарата,машины, а также в других местах ее накопления в агрегатах тепловой обработки. С целью уменьшения на рабочих местах производства искусственных кож аэродинамического шума, уровень которого, как показало исследование, на отдельных частотах превышает допустимые нормы по ГОСТ, на базе глушителя щума в воздуховодах (а.с. № 1230121), разработаны схема конструкции звукопоглощающего покрытия. Для снижения термических травм и улучшения условий труда раз-

работано эжектирующее устройство для охлаждения материала при выходе из аппаратов тепловой обработки. Предложен ряд и других практи-чес их решений по безопасности труда в процессах получения искусственных кож и пленочных композиционных материалов, которые нашли свое отражение при проектировании и реконструкции предприятий и конструировании оборудования.

В третьей главе разработаны принципы системного подхода к совершенствованию технологии и пожаровзрывной безопасности процессов тепловой обработки искусственных кож,

11а основании априорной информации, теоретических исследований и полученных экспериментальных данных были разработаны принципы установления граничных пожаровзрыьобезопасных условий процесса сушки и термообработки искусственных кож и пленочных полимерных материалов в зависимости от способа энергоподвода, периода и режима теплового процесса, свойств составных компонентов текстильной основы искусственных кож.

При разработке граничных пожаровзрывобезопасных условий процесса тепловой обработки, в частности процесса сушки искусственные кожи были разделены на две группы: в первую входили кожи на основе текстильных материалов (тканой и нетканой основы), покрытых пастой с негорючими компонентами, во вторую - кожи на основе текстильных материалов, покрытых пастой с горючими и легковоспламеняюпрмися компонентами.

Для первой группы искусственных кож, основа которых состоит из одного вида волокна при конвективном способе подвода тепла граничные пожаробезопасные условия будут иметь вид:

для первой группы искусственных кож, основа которых состоит из смеси волокон прп том же энергоподводе:

км

го

по

(5)

в» рхъ

им^О.ИТо, o,àt

r.6c*

КОСА Пл

(6)

UAU

Для первой группы искусственных коя, основа которых текстильный материал при кондуктивном способе подвода тепла, граничные пожаробезопасные условия будут иметь вид:

1)сл ^ "Ьнп ^^т, или «^О^по, 0,8"Ь

«Се-ЖлДр» или ^ОАпо, <7>

Если основа искусственной кожи состоит из смеси волокон, то температуры ЬПк , "Цу,,, , "Ь „о • время , , <4 по , от-

носящееся к материалу основы необходимо принимать по наименее термостойкому волокну в смеси.

Для первой группы искусственных кож, основа которых текстильный материал, при радиационном способе подвода тепла граничные пожаробезопасные условия будут иметь вид:

V Юй]/(Ы - ^Г „,«

% «°г с. «, ^ или «о,8°г "о, <г„г

Для второй группы искусственных кож независимо от способа подвода тепла основными граничными условиями пожаровзрывобезопаснос-ти будут следующие:

МЛН С|/СМ С^пськ.,

см

(9)

а дополнительными к условиям (9 ) или для самостоятельного применения:

Ьсм или по, ПО

ОД

ко* (10)

по

Для определения ряда показателей, которые входят в граничные пожаробезопасные условия бьио проведено экспериментальные исследования.

Исследование температуры по слоям материала проводилось на основании получения экспериментальных температурных кривых

= или Ьсл/РФ) • Знание распределения температуры

имеет большое значение не только с точки зрения пожарной безопасности, но и получения более качественного изделия, гак как, инвест но, что чем интенсивнее происходит прогрев материала, том быстрое происходит фиксация массы покрытия на текстильной оснопо.

Для определения критически пожароопасной температуры в слое искусственных кож и пленоч1ьк материалов при тепловой обработке были получены следующее зависимости:

I) 2,09-0,29 ¿1 "

3(ил критически пожароопасную температуру в материале молено установить безопасные режимы тепловой обработки искусственных кож.

В четвертой главе дается теоретическое обоснование тепло-физических закономерностей возможного развития процесса воспламенения материала при конвективном и радиационном подводе тепла, а также решение задачи по оптимизации процесса тепловой обработки с учетом эксплуатационных показателей материала.

На основании решения уравнения теплового баланса при развитии процесса воспламенения материала, которое в общем виде имеет вид:

был получен важный показатель материала и процесса, т.е. толщина сухого слоя кожи (С^со ), в котором могут развиваться процессы пиролиза и, соответственно, процесс самовоспламенения материала или его компонентов в период его тепловой обработки. Аналитически этот показатель можно определить по полученному выражению:

¿сс =

Хсс "Ьп - t

пи

с* Ъса-Ьп (13)

В результате решения теплового баланса при радиационном подводе тепла к материалу получено аналитическое выражение по определению глубины наиболее пожароопасного слоя материала:

/ - ^ / (ОАЕГст ) Ьсл— ~1п I егг 1

7 (14)

В результате теоретических и экспериментальных исследований установлено, что опасность развития процесса воспламенения материала в процессе тепловой обработки зависит не только от времени и температуры обработки, но и ьлажностп материала. Для определения влажности материала в процессе тепловой обработки (сушки) было проведено решении дифференциального уравнения, в результате которого получено частное выражение по определению влажности на определенной глубине искусственной кожи:

бп! _ (Ь_ {¡> _ л Г

(15)

уусд (4д> и - •¥ - - 4-) - А ^бГ<

Поскольку режимы процессов тепловой обработки и качественные показатели материалов являются измеряемые и взаимосвязанными. Было проведено экспериментально-теоретическое исследование по оптимизации процесса термообработки искусственной кожи. На первом этапе • исследования были получены частные полиномиальные уравнения, проверена их адекватность при 95 ^-ной достоверности и значимость коэффициентов регрессии.

На втором этапе решение задачи проводилось с использованием специальной программы 0В1СВ-1 и разработанной подпрограммы £1/Л/ , составленной на языке Р1/1.

В результате проведенного решения получены области оптимальных значений аргументов:

При этих значениях аргументов целевые функции полуцикловые разрывные характеристики (разрывная нагрузка Р и удлинение при разрыве £ в продольном и поперечном направлении волокон в нетканой основе искусственной кожи) находятся в следующих пределах:

285" * Р„-<Э£0 /¿2 ± 2ос>

Такие широкие диапазоны измерения целевых функций при приблизительно одинаковых значениях обобщенного критерия говорят о некотором противоречии частных критериев. Однако полученше области планов аргументов могут быть с успехом применимы для установления оптимальных параметров процесса термообработки с целью получения более ка-

чественных полимерных пленочных материалов и повышения интенсивности и безопасности производственного процесса.

В пятой главе даны инженерно-технические решения по аппаратурному оформлению процесса получения искусственной коки. Разработана принципиально-новая схема агрегата тепловой обработки (ATO) полимерных пленочных материалов на стадии их сушки, термообработки, вулканизации и т.п. С целью установления динамики пожаровзрывобезопас-Hoii работы агрегата и проведения более точного теплотехнического расчета, ATO условно разделен на пять зон, для которых предложены режимные и технологические условия:

первая зона - зона прогрева и фиксации массы ее компонентов на поверхности текстильной основы;

вторая зона - зона сушки материала и более сильная фиксация слоя массы la основе материала;

третья зона - зона начала термической обработки материала и окончания процесса фиксации массы на основе;

четвертая зона - термическая обработка (термофиксация, вулканизация и т.п.) материала;

пятая зона - зона охлаждения материала и снятия с него статического электричества.

Разработанные условия и режимы для ATO позволяют проводить дальнейшую унификацию технологических параметров процесса сушки и термообработки пленочных материалов, которая может заключаться в типизации вычислительных процедур и составлении пакетов типовых прикладных подпрограмм для ЭВМ для их оптимизации.

Для обеспечения рационального расхода тепла и воздуха, пожарной и взрывной безопасности в ATO, разработаны и обоснованы принципы возможных схем воздухообмена, проведены теоретические исследования по установлению более рациональной конструкции вытяжного устройства.

На основании проведенной работы и результатов.исследований разработаны орган,; зацпонно-технологические рекомендации по технической и по.таровсривной безопасности в процессах тепловой обработки искусственных кож.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ я шнда

I. Анализ выполненных ранее исследований и литературных источников в области условий и безопасности труда в производстве пленочная композиционных материалов показал, что этим' аспектам уделяется не достаточно внимания, особенно г.огаЪопзрывной безопасности. Результаты анализа посаушаг. осногоЯ для постановки цели и задач комп-

лексного исследования травматизма и пожаровзрывной

опасности в производстве искусственных кож.

2. Статистические исследования травматизма в производстве искусственных кож позволили определить количественные характеристики причин несчастных случаев, их зависимость от производственных опасных и вредин: факторов. Так из общего количества травм в процессах тепловой обработки материалов бьшо установлено, что механические травмы составляют - 79,6 %, термические - 9,2 %, химические - 2,7 % и остальные, наибольшее количество травм 45,5 % приходится на руки рабочего.

3. На основании проведенных исследований травматизма работников производства искусственных кож установлены количественные связи несчастных случаев от производственных, временных и личностных факторов

и построены регрессионные модели, которые могут служить основой для разработки метода анализа и прогнозирования уровня травматизма на производстве, а также разработки комплекса мероприятий по их предупреждению.

Разработаны и научно обоснованы организационно-технологические мероприятия и технические решения по улучшению условий и безопасности труда в производстве искусственных кож. Оригинальность и новизна данных разработок подтверждена Т авторскими свидетельствами и экономическим эффектом на сумму 720 тыс.руб.

4. Теоретические и экспериментальные исследования позволили установить теплофизические закономерности развития процесса воспламенения и граничные пожаровзрывобезопасше условия при Тепловой обработке искусственных кфг, а также получить аналитические выражения по расчету температуры в материале и параметров процесса.

5. Проведено экспериментально-теоретическое исследование процесса термообработки искусственной кожи и на основе теории функции

желательности и метода -последовательности решена многокрите-

риальная задача по оптимизации этого процесса с целью улучшения качественных показателей материала, рационального расхода тепловой анергии и обеспечения пожарной безопасности.

6. Разработана принципиальная схема конструкции агрегата тепловой обработки пленочных полимерных материалов с обоснованием теплотехнического процесса и систем рациональной вентиляции и даны научно-обоснованные организационные технологические и технические мероприятия и решения по повышению безопасности, труда и снижению пожаровзрыэ-ной опасности производства искусственных кож, которые могут быть

использованы в других отраслях легкой промьыиенности.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. A.C. 1405535 (СССР) Способ получения материала дляэ экранов /Кравец Т.Л., Шифрин Х.Ф., Дорофеева Л.Г. и др., вьщ. 22.02.88,

да.

2. A.C. 273477 (СССР). Полимерная композиция/Александров К.II., Кравец Т.Л., Бирюков В.П. и др.

3. A.C. I4C286I (СССР), йюсоб изготовления искусственной кожи /Махмуров А.Г., Кравец Т.Л., Смирнов Е.В. и др. Выд. Ol.II.88, ДШ.

4. A.C. 1427797 (СССР). Полимерная композиция для покрытий искусственных кок/Лифинцев М.Л., Иванова Л.С., Кравец Т.Л. Выд. 28.03.09.

5. A.C. 1579034 (СССР). Огнестойкая полимерная композиция для покрытия искусственной кожи/ Никонова H.H., Иванова Л.С., Кравец Т.Л. Выд. 19.05.89, ДСП.

6. A.C. 1396535 (СССР). Способ изготовления полиуретановых формованных подошв./Ульянов В.А., Кравец Т.Л., Гудименко В.И. и др. Шд. 03.10.89, ДСП.

7. A.C. I62499I (СССР). Состав для антиадгезионной обработки пресс-форм/Ульянов В.П., Кданович А.Т., ГУдименко В.И., Кравец Т.Л. л др. Вдд. 01.10.90. ДСП.

8. A.C. I5I2564 (СССР). Композиция для получения микроячеис-

тьгс ПУ подоив зимней обуви/ Ульянов В.П., Кравец Т.Л. и др.Выд.8.0й9С

ДСП

9. A.C. IGIOSGO (СССР). Состав для наружного слоя слоистого материала //Кравец Т.Л., Лифинцев М.Л., Иванова Л.С. и др. Шд. 01.08.90. .

10. Заявка на изобретение îf 4860398. Пропиточный состав для материала типа искусственной кожи./Семив И.В., Офицеров C.B., Кравец ТкЛ. и др. Шд.положит.решение от 29.04.91. ДСП.

1Г. Заявка на изобретение Г.* 4754586. Рулонный пленочный -материал для проекционных экранов/ Преображенский И.А., %пинс-кая M.S., Иравец Т.Л. Шд. положит.решение от 21.02.91.

12. Кравец Т.Л., Кузьмин аВ.И. и др. Классификация технологических процессов и операций по пожаро- и взрывоопасности в производстве искусственных кож. В кн. : Эргономическое обеспечение безопасности труда в промышленности. Меквуз.сб.науч.трудов. ТвПИ, Тверь, 1992. С.С2-05.

13. %зьмин В.И., Кравец Т.Л., Даибов С.А. Принципы улучшения условий груда в новых условиях хозяйствования. Тез.докл.междун. семинар-совещание по охране труда. ЛСХА, Каунас, 1992, с.4.

И. Кравец Т.Л., Нефедьев И.П., Кузьмин В.И. О прогнозировании безопасности труда в производстве искусственных кож. НЭП, 1992, № 10, с. 13-14.

15. Кравец Т.Л., фзьмин В.И. и др. Математическое регулирование процесса тепловой обработки импрегнлровНннкх материалов// Межвуз.сб.науч.трудов. Моделирование систем автоматизации и контроля технологических процессов текстильной и легкой промышленности. С-ПбГУГиД, С-Пб, 1992, с.42-45'.

IÔ. Цуоътн В.И., Кравец Т.Л. и др. Автоматизированная система управления охраной труда на предприятиях легкой промышленности //Межвуз,сб.науч.трудов. Автоматизированное проектирование систем управления технологическими процессами текстильной и легкой промышленности. С-ПбГУГиД, С-Пб, 1993, о.37-39.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И УСЛОШЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

I ,, i" А V- расход, температура, влагосодержание, скорость сушиль-•■» CU > 1>ОД) с* ст.. л»

ного агента; Н - расстояние от материала до излучателя; °1с и°ia-, -

время сушки, обработки материала; (Гм , Y* , -tM - толщина, скорость, температура материала; , j - температура плавления, разложения материала; "tUa > rfc1^ - пожароопасная температура материала или наиболее пожароопасного его компонента; ^Гп^ , 0Грвь- время от начала суики до образования температур плавления, разложения материала или волокна;*^, .^ГпГ - время от начала сушки до образования пожароопасной температуры материала или его компонента; "fc¿.v> - температура наименее термостойкого волокна; ~t ПТ ,

Itc» LK-«»

Хрлг - температура плавления, разложения волокна; Т no , Т по -пожароопасная температура волокна или наиболее пожароопасного его компонента; to - температура слоя материала; сл - время достижения температуры наиболее нагретого слоя материала; CJ/CM , cj^cm - концентрация парогазовоздушной смеси или наиболее взрывоопасного компонента смеси; предельно допустимая взрывобезопасная концентрация смеси; (^¿¡^ - предельно допустимая взрывобезопасная концентрация наиболее взрывоопасного компонента смеси;, "tcM - температура смеси или наиболее пожароопасного компонента смеси; "tU« , "tno" ~ пожароопасная температура смеси или компонента смеси; "fcuj -температура излучателя; - интенсивность облучения; К<г - коэффициент безопасности; С^ - приведенный коэффициент; Q«,, Оцеп, Qnup» Qn - количество теплоты на Нагрев, испарение, пиролиз и потери тепла; Лее - теплопроводность сухого слоя материала; ск - коэффициент теплоотдачи; tn и tnu - температура поверхности материала и поверхности испарения; -Д - поглощательная способность материала; Е - интенсивность облучения; FosA - поверхность облучения; 1 - скрытая теплота парообразования; Wo - влажность слоя материала; €с* - глубина слоя материала; Wo - начальная влажность материала; &п - поток влаги в материале; R - размер по толкуне материала; Д - коэффициент диффузии влаги; "tun - температура поверхности материала; t£f - средняя температура материала; Wh • W*f • W*^! • Wk, Wp - влажность ^начальная, первая и вторая критическая, конечная, равновесная; de » dcau и dea" - влагосодержание воздуха приходящего , уходящего и приходящего после рециркуляции смеси.

Подписано к печати Сб.07.93 г. Объем 1.25 п.л. Печать офсетная Буиага для множит, апп. Фориат 60x84 I/I6 Тираж 100 экз. Бесплатно.

_3аказ Jij&í___

РТП ПГЛ1С 19ÖÖ 31 ~С 41 ёт ёр бургТЧ оск ole кп! прГД ---------