WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

 

На правах рукописи 

БОГДАНОВ Олег Игоревич

ОЦЕНКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЦЕХАХ ОБУВНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность: 05.19.05 «Технология кожи, меха, обувных и кожевенно-галантерейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии» на кафедре «Химическая технология и промышленная экология»

       

Научный руководитель:        кандидат технических наук,

доцент кафедры «Промышленная безопасность, экология и строительное проектирование» Московского государственного университета дизайна и технологии

Седляров Олег Иванович

Официальные оппоненты:        доктор технических наук, профессор, заместитель директора Московской школы экономики (факультет МГУ им. М.В. Ломоносова)

       Кравец Виктор Анатольевич

                                       

доктор технических наук, профессор кафедры «Промышленная экология и охрана труда» ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского»

Умняков Павел Николаевич

       

Ведущая организация:  ОАО «Центральный научно-исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности», (г. Москва)        

Защита состоится «19» декабря 2012 г. в 10.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.144.01 в Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, стр. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат диссертации разослан «16 »  ноября 2012 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета                 Лунина Е.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы применение наукоемких технологий в значительной степени изменило характер обувного производства. Основным направлением в работе обувных предприятий является выпуск продукции высокого качества при достижении высоких показателей энергосбережения, снижении трудоемкости технологических процессов и оптимизации затрат на материалы. Это может быть достигнуто повышением технического уровня производства.

Нормативное качество воздуха рабочей зоны в производственных цехах обувных предприятий достигается необходимым воздухообменом, который определяется по кратности воздухообмена, числу людей в помещении,  избыточному теплу, выделению влаги и вредных веществ. Анализ нормативно-методических документов показал, что определение необходимого воздухообмена в производственных цехах обувных предприятий по количеству выделяющихся вредных веществ не учитывает специфики и технологических особенностей изготовления обуви. Сущность данного метода заключается в определении средней концентрации вредных веществ во всем объеме производственного цеха, которая не должна превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК). В свою очередь необходимо отметить, что даже при соблюдении всех нормативных требований в производственном помещении возможно образование зон, где концентрации будут превышать средние значения. Как правило это зоны, расположенные в непосредственной близости от мест выделения вредных веществ и застойные зоны, в которых движение воздуха ограничено технологическим оборудованием, элементами конструкций или другими факторами. Поэтому в настоящее время необходим другой подход к нормированию качества воздуха, позволяющий определять наличие и размеры таких зон. 

Создание комфортных и благоприятных условий труда является одним из главных средств повышения эффективности производства и каче­ства выпускаемой продукции.

Целью диссертации является разработка методов оценки и моделирования распространения вредных веществ в производственных цехах обувных предприятий.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены сле­дующие задачи:

  • рассмотрена технология производства обуви как источник загрязнения воздушной среды предприятия;
  • определены ключевые операции технологического процесса сборки обуви клеевого метода крепления, оказывающие негативное воздействие на воздух рабочей зоны;
  • осуществлен анализ современной нормативно-методической базы в области обеспечения качества воздуха рабочей зоны промышленных предприятий, в том числе по расчету необходимого воздухообмена в производственных цехах;
  • проведен инструментальный контроль концентраций вредных веществ на рабочих местах цеха сборки обуви;
  • на анализируемых рабочих местах определены точки с повышенными концентрациями вредных веществ;
  • получены данные по распространению вредных веществ на анализируемых рабочих местах;
  • разработана математическая модель нестационарного тепломассопереноса на примере цеха сборки обуви клеевого метода крепления;
  • проведена апробация разработанной математической модели;
  • разработаны мероприятия по снижению негативного влияния на воздух рабочей зоны производственных цехов обувных предприятий.

Объекты и методы исследования. Объектом исследования является обувное производство. Предметом исследования являются технологические процессы производства обуви как источник загрязнения воздушной среды предприятия. Для решения поставленных задач использованы методы системного анализа, планирования эксперимента, статистической обработки экспериментальных данных, математического моделирования, численного решения дифференциальных уравнений в частных производных, аналитической геометрии.

Для решения поставленных задач использовалось программное обеспечение и следующие технические средства: Microsoft Office 2007; Microsoft Office Visio 2007; FDS 5.5.3a; Smokeview 5.6.3, портативный газовый хроматограф ФГХ-1, мини-экспресс лаборатория «Пчелка-Р».

Научная новизна диссертации заключается в:

  • разработке математической модели нестационарных процессов тепломассопереноса в производственном цехе сборки обуви с учетом физико-химических свойств выделяющихся веществ;
  • совершенствовании методов расчета распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны с учетом специфики работы предприятий обувной промышленности;
  • разработке методики прогнозной оценки состояния воздуха рабочей зоны в производственных цехах обувных предприятий.

Практическая значимость исследований состоит в:

  • оценке условий труда по факторам производственной среды на проектируемых, действующих, реконструируемых и модернизируемых обувных предприятиях;
  • численном расчете концентраций вредных веществ в любой заданной точке производственного цеха обувного предприятия с учетом применяемого технологического оборудования, основных и вспомогательных материалов; 
  • представлении искомых данных в виде графиков и диаграмм, позволяющих комплексно оценить степень загрязнения воздуха в производственных цехах обувных предприятий;
  • разработке рекомендаций по обеспечению оптимальных условий труда на предприятиях обувной промышленности;
  • повышении производительности труда, снижении вероятности производственного  утомления, заболеваний и травматизма за счет улучшений условий труда;
  • снижении энергозатрат на производство за счет оптимизации работы систем общеобменной и местной вентиляции;

Апробация и реализация результатов работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр «Химической технологии и промышленной экологии», «Промышленной безопасности, экологии и строительного проектирования», «Художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи» МГУДТ, на «Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук в рамках Всероссийского фестиваля науки», на VIII Международной научно-технической конференции «Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование» (Улан-Удэ, 2012), III Московском фестивале науки (Москва 2008), 59-й научной конференции «Молодые ученые – XXI веку» (Москва, 2007). Основные результаты работы прошли апробацию в ОАО «Егорьевск-обувь» и ООО «Тучковская обувная фабрика».

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в шести печатных работах, в том числе три – в научных изданиях, которые входят в список, утвержденный Высшей аттестационной комиссией.

Структура и объем работы. По своей структуре диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляют 175 страниц текста, включая 26 рисунков и 21 таблицу. Список использованных источников содержит 102 наиме­­нования. Приложения приведены на 54 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи, определены объекты и методы исследования, отражены научная новизна, практическая значимость работы и апробация полученных результатов.

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу литературной информации, освещающей вопросы нормирования распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны и оценки условий труда по факторам производственной среды предприятий обувной промышленности.

В диссертационной работе подробно рассмотрена характеристика технологии производства обуви как источника загрязнения воздушной среды предприятия. Анализ работы обувных предприятий показал, что ряд таких операций как раскрой, спускание краев деталей, фрезерование уреза подошвы, шлифование сопровождаются выделением в воздух рабочей зоны пыли. Во время нагревания кожи при горячем полировании верха обуви и шлифовании резиновых подошв в воздух выделяются продукты термической деструкции, окись углерода и сернистый газ. Наибольшее загрязнение воздушной среды производственных цехов возникает в результате загазованности, которая вызывает комбинированное загрязнение воздуха парами органических растворителей, в основном от применяемых клеев.

Анализ литературной информации показал, что за последние годы развитие научно-технического прогресса позволило в значительной степени изменить технологию производства обуви. В настоящее время на обувных предприятиях наиболее перспективными являются клеи-расплавы, но так же широко используются полихлоропреновые, полиуретановые и клеи на основе термоэластопластов (ТЭП), от которых в воздух рабочей зоны выделяются ацетон, этилацетат, бензин и другие вредные вещества, что в значительной степени отрицательно сказывается на условиях труда.

В связи с тем, что работники обувной фабрики большую часть своего времени проводят в производственном помещении, здоровье, работоспособность и самочувствие человека будет определяться условиями труда. В качестве объекта исследования распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны выбран цех сборки обуви клеевого метода крепления. Производственный цех характеризуется разнообразным технологическим оборудованием и большим количеством клеевых операций.

На исследуемом объекте проанализированы условия труда и выделены химические факторы производственной среды, которые могут оказывать на человека токсическое, канцерогенное и мутагенное действие. На основе санитарно-гигиенических нормативов и технологических особенностей производства обуви установлено, что для предприятий обувной промышленности характерны условия труда 1-го, 2-го и 3-го класса, то есть оптимальные, допустимые и вредные. В соответствии с существующей классификацией условий труда определен ряд факторов, от которых зависит опасность воздействия выделяющихся в воздушную среду вредных веществ: физико-химических свойств веществ, параметров микроклимата, степени тяжести труда и индивидуальных особенностей человека. Установлено, что нормативные показатели качества воздуха рабочей зоны позволяют достичь оптимальных условий труда на производстве, что в свою очередь способствует сохранению здоровья работников и повышению их работоспособности. 

Проведенный анализ нормативно-методической базы показал, что на промышленных предприятиях, в том числе и обувных, качество воздуха рабочей зоны обеспечивается необходимым воздухообменом систем вентиляции, который рассчитывается по кратности воздухообмена, избыткам тепла, числу находящихся в помещении людей, выделению влаги и выделению вредных веществ.

В диссертационной работе установлено, что существующая система расчета необходимого воздухообмена по выделению загрязняющих веществ для промышленных предприятий не учитывает специфики обувного производства, так как основана на использовании средней концентрации вредных веществ во всем объеме помещения или цеха.

Для обувных предприятий характерно наличие зон с повышенной концентрацией вредных веществ на рабочих местах, а так же зон, где движение воздуха ограниченно технологическим оборудованием. Поэтому для предприятий по производству обуви необходимы такие методы расчета распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которые позволят рассчитать концентрацию вредного вещества не только в любой точке рабочего места, но и в любой точке помещения.

Во второй главе диссертационной работы сформулирована математическая постановка задачи моделирования процессов тепломассопереноса в производственных цехах обувных предприятий.

Выделение и распространение вредных веществ в производственных помещениях протекает в условиях одновременного воздействия ряда внешних возмущающих течение факторов:

  • неизотермичность (отличие температур твердых поверхностей оборудования, несущих и ограждающих конструкций зданий и газовых потоков);
  • градиенты давления;
  • источниковые члены (поступление в помещение продуктов газовых выделений и твердых частиц от технологического оборудования в процессе его работы, функционирование систем вентиляции);
  • многофазность (одновременное сосуществование нескольких фаз газ + твердые частицы,  газ + жидкость, газ + твердые частицы + жидкость);
  • турбулентность.

В работе установлено, что к числу наиболее значимых особенностей тепломассообменных процессов в производственных помещениях обувных предприятий можно отнести:

  • распространение вредных веществ происходит в помещении, где наибольшая разница давлений в разных зонах помещения не превышает десятых долей процента от величины среднего давления в помещении;
  • скорости воздушных потоков и газовых выделений малы по сравнению со скоростью звука;
  • определяющими факторами для движения воздуха в помещении являются процессы вынужденной конвекции (наличие в помещении систем приточно-вытяжной общеобменной вентиляции и местных отсосов) и естественно-конвективные потоки (от нагретых поверхностей технологического оборудования и отопительных приборов).

В соответствии с математической постановкой задачи определена структура модели расчета динамики распространения вредных веществ в производственных цехах обувных предприятий, которая представлена на рис. 1. Модель включает систему основных дифференциальных уравнений сохранения  (законов сохранения массы, импульса и энергии) и дополнительных уравнений, необходимых для ее замыкания.

Рис. 1. Структура математической модели

В настоящее время в вычислительной гидродинамике существует четыре метода вывода конечно-разностных аналогов дифференциальных уравнений в частных производных: разложение в ряды Тейлора, метод полиномиальной аппроксимации, интегральный метод и метод контрольного объема, которые могут привести к одинаковым разностным выражениям. Для решения поставленных задач в диссертационной работе выбран метод контрольного объема, достоинством которого является то, что он основан на макроскопических физических законах, а не на использовании математического аппарата непрерывных функций. При существовании непрерывных решений в методе контрольного объема осуществляется фактическое выполнение физических законов.

Система дифференциальных уравнений записана в обобщенном виде,  предложенном С. Патанкаром:

,                                                (2)

где Ф – переменная обозначающая различные величины, например:  массовые концентрации химических компонентов, составляющие скорости, температура (или энтальпия), кинетическая энергия турбулентности;  – производная по времени от Ф, – конвекционный член, – диффузионный член, – источниковый член.

Так как аналитическое решение системы трехмерных нестационарных нелинейных дифферен­циальных уравнений в частных производных, описывающих тепломассоперенос в производственных цехах обувных предприятий, не представляется возможным, в диссертационной работе использованы численные методы расчета с помощью ЭВМ. 

Решения описанной выше системы уравнений относится к области вычислительной гидродинамики CFD (Computational fluid dynamics). Для численной реализации математических моделей тепломассопереноса было использовано программное обеспечение FDS, реализующее основные законы гидродинамики. Движение газовой среды описывается уравнениями Навье-Стокса:

,                                                        (3)

где – компоненты мгновенного поля скорости; – коэффициент, кинематической вязкости; – плотность; p – мгновенное значение давления; – оператор Лапласа.

В настоящее время существует три основных метода решения задач вычислительной гидродинамики: прямое численное моделирование (Direct Numerical Simulation, DNS), метод крупных вихрей (Large Eddy Simulation, LES) и третий базируется на осредненных уравнениях Навье-Стокса (Reynolds-Averaged Navier-Stokes, RANS).

В диссертации используется параллельная реализация численного метода решения трехмерных уравнений Навье-Стокса при моделировании турбулентных течений теплопереноса методом крупных вихрей.

В третьей главе с помощью численного расчета моделируется процесс тепломассопереноса в производственном цехе сборки обуви.

При подготовке исходных данных для математической модели в среде FDS значительную часть времени занимает описание геометрических свойств объектов и граничных условий связанных с ними. Создаваемая геометрия описывается прямоугольными препятствиями, которые могут обладать физическими свойствами (нагреваться, выделять тепло, выделять с поверхности различные химические вещества в твердом и газообразном состояниях) (рис. 2).

Рис. 2. Модель цеха сборки обуви клеевого метода крепления: а) организация рабочих мест для выполнения клеевых операций, где 1 – вклеивание задника, 2 – намазка затяжной кромки заготовки верха обуви и стельки клеем, 3 – 1-ая намазка подошвы, 4 – 2-ая намазка подошвы, 5 –ручная отделка обуви, 6 – дублирование стельки, 7 – ретуширование обуви; б) компоновка оборудования.

Для численного решения основных и дополнительных уравнений гидродинамики методом конечных объемов, вся расчетная область разбивалась на конечные объемы кубической формы со стороной размером 10 см. В каждом контрольном объеме определялись значения концентрации вредных веществ, температура, давление, скорость движения воздуха и параметры турбулентного переноса. Общее количество конечных объемов, в которых осуществлялся численный расчет при моделировании цеха, составило более 8 миллионов (8 640 000).

На основе результатов численного расчета в среде FDS, по построенной трехмерной модели производственного цеха сборки обуви клеевого метода крепления, определены зоны с повышенной концентрацией ацетона и этилацетата при выполнении клеевых операций сборки обуви (рис. 3а и 3б). Установлено, что наибольшее количество этилацетата в воздух рабочей зоны выделяется на операции «Вклеивание задника» вследствие применения полихлоропренового клея, а ацетона – на операции «Намазка клеем подошв» при использования полиуретанового клея. Для более детального анализа воздушной среды цеха сборки обуви отдельно смоделированы две эти операции.

Рис. 3. Динамика распространения этилацетата в воздушной среде цеха сборки обуви клеевого метода крепления, где: а) зоны повышенной концентрации ацетона и этилацетата на рабочих местах; б) распространение ацетона и этилацетата в воздухе рабочей зоны

При построении математической модели распространения ацетона в воздухе рабочей зоны на операции «Намазка клеем подошв» (рис. 4) исходные данные взяты из рабочего проекта и технологии производства летних дошкольных туфель обувной фабрики «Егорьевск-обувь». Для численных расчетов учитывались: мощность работы систем общеобменной и местной вентиляции, расход клея на 100 пар выпускаемой продукции и время, затрачиваемое на выполнение каждой операции.

Рис. 4. Модель рабочего места при выполнении операции «Намазка клеем подошв»: а) модель рабочего места в среде FDS; б) фото рабочего места на фабрике «Егорьевск-обувь», где: 1 – система местной вентиляции, 2 – емкость с полиуретановым клеем, 3 – затянутая обувь на конвейере, 4 – подошва намазанная клеем, 5 – система общеобменной вентиляции

Численный расчет математической модели позволил получить данные по распространению ацетона в воздухе рабочей зоны в расчетных точках на высоте 1,2 м от уровня пола (рис. 5а, 5б). Расчетные точки задавались следующим образом: в т. М-1 находилась на уровне дыхания рабочего, в т. М-2 учитывалось взаимное влияние выделения ацетона из емкости с клеем и намазанной клеем подошвы, а в т. М-3 выделение ацетона с поверхности затянутой обуви на конвейере на границе рабочей зоны.

Рис. 5. Динамика распространения ацетона в воздухе рабочей зоны в расчетных точках: а) изменение концентраций ацетона в расчетных точках;  б) расположение расчетных точек

Как видно из графика, динамика изменения концентраций ацетона характеризуется неравномерностью. Это объясняется турбулентностью потока газовой среды, то есть пульсацией концентрации, скорости и температуры. Поэтому пиковые значения концентраций ацетона в расчетных точках в разные моменты времени могут значительно превышать ПДКсс. Результаты расчетов показали, что усредненное значение концентраций по времени в т. М-1 равнялась 58,9 мг/м3 (0,29ПДКсс), в т. М-2 – 80,1 мг/м3 (0,4ПДКсс) и в т. М-3 – 65,3 мг/м3 (0,33ПДКсс). При этом превышения ПДКмр зафиксировано не было. Следовательно, по факторам производственной среды условия труда при выполнении операции «Намазка клеем подошв» можно отнести к группе допустимых, что в свою очередь подтверждается картой аттестации этого рабочего места обувной фабрики «Егорьевск-обувь».

Аналогичным способом смоделировано рабочее место, на котором выполняется операция «Вклеивание задника» (рис. 6) при сборке летних дошкольных туфель. В качестве вспомогательного материала использовался полихлоропреновый клей с содержанием органического растворителя этилацетат 38%. Принципиальное отличие этого рабочего места, от моделируемого ранее, заключается в конструкции системы местной вентиляции.

Рис. 6. Модель рабочего места при выполнении операции «Вклеивание задника»: а) модель рабочего места в среде FDS; б) фото рабочего места на фабрике «Егорьевск-обувь», где: 1 – система местной вентиляции, 2 – емкость с полихлоропреновым клеем, 3 – заготовки верха обуви на конвейере, 4 – задник намазанный клеем, 5 – система общеобменной вентиляции.

Численный расчет математической модели позволил получить данные по распространению этилацетата в воздухе рабочей зоны в расчетных точках на высоте 1,2 м от уровня пола (рис. 7а, 7б). Расчетные точки задавались аналогично модели рабочего места при выполнении операции «Намазка клеем подошв»: в т. Т-1 находилась на уровне дыхания рабочего, в т. Т-2 учитывалось взаимное влияние выделения ацетона из емкости с клеем и намазанной клеем подошвы, а в т. Т-3 выделение ацетона с поверхности заготовок верха обуви на конвейере на границе рабочей зоны.

Расчеты показали, что при выполнении операции «Вклеивание задника» концентрации этилацетат в расчетных точках не превышают ПДКмр, что объясняется конструкцией местной системы вентиляции. Работа на рабочем месте должна выполняться непосредственно под вытяжкой, так как только в этом случае большая часть вредного вещества будет удаляться из рабочей зоны. Установлено, что усредненные по времени концентрации этилацетата превышают ПДКсс в одной точке – в т. Т-1 57,02 мг/м3 (1,14ПДКсс), а в т. Т-2 и Т-3 составляют 9,47 (0,2ПДКсс) мг/м3 и 35,38 мг/м3 (0,7ПДКсс).  Поэтому можно сделать вывод о том, что по факторам производственной среды условия труда при выполнении операции «Вклеивание задника» можно отнести к группе допустимых.

Рис. 7. Динамика распространения этилацетата в воздухе рабочей зоны в расчетных точках: а) изменение концентраций этилацетата в расчетных точках; б) расположение расчетных точек.

В четвертой главе диссертационного исследования проведена верификация математических расчетов с данными инструментального контроля и разработаны инженерно-технические мероприятия по минимизации вредного воздействия на рабочего цеха сборки обуви. 

Достоверность разработанной математической модели подтверждена данными инструментального контроля по замерам концентраций вредных веществ в цехе сборки обуви на рабочих местах по выполнению клеевых операций (табл. 1).

Таблица 1. Верификация математических расчетов и данных инструменталь-ного контроля

Операция технологического процесса сборки обуви

Инструментальный контроль

Результаты математического моделирования

Ацетон,

мг/м3

Этилацетат,

мг/м3

Ацетон,

мг/м3

Этилацетат, мг/м3

Вклеивание задника

-

62,4

-

57,02

1-ая намазка подошва

55,12

-

58,9

-

Необходимость разработки инженерно-технических мероприятий объясняется тем, что уменьшение количества вредных веществ в воздухе рабочей зоны позволит обеспечить на производстве оптимальные условия труда, в результате чего будут созданы предпосылки для повышения производительности труда.

Так как молекулярная масса ацетона (58 г/моль) и этилацетата (82 г/моль) больше, чем у воздуха, в работе предложено изменить конструкцию местной вентиляции (рис. 8), в которой воздух забирается не с верхней поверхности воздухозаборного устройства в вертикальной плоскости, а с задней поверхности в горизонтальной плоскости.

Рис. 8. Измененная конструкция системы местной вентиляции: а) операция «Намазка клеем подошв»; б) операция «Вклеивание задника».

Численные расчеты математической модели позволили получить данные по распространению ацетона и этилацетата в воздухе рабочей зоны при внедрении инженерно-технических мероприятий (рис. 9). 

Рис. 9. Динамика распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны в расчетных точках: а) распространение ацетона на операции «Намазка клеем подошв»; б) распространение этилацетата на операции «Вклеивание задника»

Из рис. 9 видно, что пиковые значения концентраций ацетона и этилацетата, возникающие в результате турбулентности потока газовой среды, не превышают ПДКсс, а так же усредненные по времени значения концентраций этих веществ (табл. 2) тоже не превышают ПДКсс.

Таблица 2. Усредненные по времени концентрации ацетона и этилацетата

Расчетные точки

Рабочее место в соответствии с рабочим проектом фабрики «Егорьевск-обувь»

Рабочее место в соответствии с разработанными инженерно-техническими мероприятиями

Ацетон, мг/м3

М-1

56,03

19,58

М-2

73,10

36,23

М-3

62,62

21,82

Этилацетат, мг/м3

Т-1

57,02

15,32

Т-2

9,47

6,22

Т-3

35,38

10,02

Анализ рис. 9 и табл. 1 показал, что применение разработанных инженерно-технических мероприятий на рабочих местах при выполнении операций «Намазка клеем подошв» и «Вклеивание задника» концентрации ацетона и этилацетат соответствуют нижней границе ПДКсс и ПДКмр, поэтому условия труда на данных рабочих местах по факторам производственной среды можно отнести к группе оптимальных. При выполнении операций «Намазка клеем подошв» и «Вклеивание задника» создаются предпосылки повышения производительности труда.

В заключении четвертой главы диссертационной работы представлены результаты анализа санитарно-гигиенических факторов, влияющих на величину интегральной оценки категорий тяжести труда. Аналитическая оценка влияния условий труда на производительность и эффективность производства показала, что при снижении вредных воздействий химических факторов с допустимых и вредных до оптимальных показателей качества воздуха рабочей зоны, приведет к снижению коэффициента травматизма с 2,65 до 1,44, утомления с 53,6 до 34,2 и повышению производительности труда на 9%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

  1. На основе анализа существующей литературы и нормативно-технической документации показано, что на сегодняшний день отсутствуют методики по оценке и прогнозированию распространения вредных веществ в воздухе производственных цехов, а так же расчетов количества выделяемых вредных веществ от различных источников.
  2. Исследован технологический процесс сборки обуви клеевого метода крепления, выделены операции с наибольшим содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны с целью последующего совершенствования методов расчета распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны. 
  3. Проведен инструментальный контроль содержания ацетона и этилацетата в воздухе рабочей зоны цеха сборки обуви клеевого метода крепления обувной фабрики «Егорьевск-обувь». На основе полученных данных дана оценка условиям труда по факторам производственной среды на рабочих местах при выполнении клеевых операций.
  4. Сформулирована постановка математической задачи моделирования процессов тепломассопереноса в производственных цехах обувных предприятий для расчета распространения вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Определены граничные условия для решения поставленной задачи.
  5. Разработана математическая модель тепломассопереноса в цехе сборки обуви клеевого метода крепления, с помощью которой определены  концентрации ацетона и этилацетата, скорости движения воздуха, температура окружающей среды. На основе численного расчета математической модели, определены зоны с повышенным содержанием ацетона и этилацетата в цехе сборки обуви.
  6. Проведена верификация данных инструментального контроля и результатов численного моделирования. Установлена достоверность разработанной модели тепломассопереноса в цехе сборки обуви клеевого метода крепления.
  7. Предложены и обоснованны инженерно-технические мероприятия по снижению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны при выполнении операций технологического процесса сборки обуви. Установлено, что при реализации предложенных инженерно-технических мероприятий достигаются условия труда 1-го класса, то есть оптимальные.
  8. Разработанная модель тепломассопереноса позволяет оценить условия труда по факторам производственный среды на стадии проектирования, реконструкции и технического перевооружения предприятий по производству обуви, в результате чего достигается экономический эффект за счет обеспечения безопасных условий труда и, как следствие, повышения качества выпускаемой продукции.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Богданов О.И., Подгорная С.П., Алибеков А.Б., Седляров О.И. Анализ нормативной базы в области нормирования качества воздуха рабочей зоны предприятий по производству обуви [Текст] // Дизайн и технологии. – 2012. – № 30(72). – 0,46 п.л. (лично автором 0,16 п.л.) (из перечня ВАК).

2. Богданов О.И., Седляров О.И. Моделирование распространения вредных веществ в производственных цехах обувных предприятий [Текст] // Научно-технический вестник Поволжья. – 2012. – № 5. – 0,34 п.л. (лично автором 0,18 п.л.) (из перечня ВАК).

3. Подгорная С.П., Богданов О.И., Алибеков А.Б., Седляров О.И. Анализ современного состояния нормативной базы по расчету выделения загрязняющих веществ от технологического оборудования обувных предприятий и нормированию предельно допустимых выбросов [Текст] // Дизайн и технологии. – 2012. – № 31(73).  – 0,4 п.л. (лично автором 0,15 п.л.) (из перечня ВАК).

4. Богданов О.И., Подгорная С.П., Алибеков А.Б., Седляров О.И. Моделирование распространения загрязняющих веществ в производственных помещениях обувных предприятий [Текст] // VIII Международная научно-практическая конференция Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование / Сборник научных трудов. – Улан-Удэ: ВСГУТУ, 2012. – 0,06 п.л. (лично автором 0,02 п.л.).

5. Богданов О.И., Любская О.Г, Седляров О.И. Экологические риски [Текст] // Докл. науч.-практич. конф. студ., асп. и молодых ученых «III Московский фестиваль науки». – М.: ИИЦ МГУДТ, 2008. – 0,06 п.л. (лично автором 0,02 п.л.).

6. Богданов О.И., Седляров О.И. Геоинформационные системы в экологических исследованиях [Текст] // Тезисы докладов 59 Научной конференции студентов и аспирантов «Молодые учёные – XXI веку». – М.: ИИЦ МГУДТ, 2007. – 0,07 п.л. (лично автором 0,04  п.л.).

Богданов Олег Игоревич

ОЦЕНКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЦЕХАХ ОБУВНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Автореферат диссертации на соискании степени

кандидата технических наук

Усл.-печ. 1,0 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № 197-12

Информационно-издательский центр МГУДТ

117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33, стр. 1

Тел/факс (495) 506 72 71

e-mail: rfrost@yandex.ru

Отпечатано в ИИЦ МГУДТ




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.