Производственные опасности при изготовлении деталей методом плазменной резки

Для обеспечения безопасных условий труда на гибком автоматизированном участке тепловой резки необходимо соблюдать требования по технике безопасности, действующих нормативных документов, ГОСТов, ОСТов, правил и норм.

Администрация, осуществляющая работу ГАУ тепловой резки, обязана разработать инструкции по технике безопасности для всех видов работ с учетом местных производственных условий и обеспечить систематический контроль за их выполнением, внедрение гибкой автоматизации должно осуществляться на основaнии технического или рабочего (технорабочего) проектов, разработанных в соответствии с единой системой конструкторской документации.

При производстве деталей методом плазменной резки к производственным опасностям относятся:

1). Поражение электрическим током (незащищенные провода, детали источников питания).

2). Опасность травматизма, связанная с проникновением в зону работы автоматического модуля.

Мероприятия по обеспечению электробезопасности:

1). Недоступность - электроизоляция токопроводящих путей, размещение их на недоступной высоте.

2). Разделение электрической сети - разделение сети на отдельные участки не связанные между собой путем трансформаторов. В результате этого изолированные участки обладают большим электросопротивлением и малой массой проводов.

3). Двойная изоляция - основная, плюс дополнительная.

4). Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических не токопроводящих путей, находящихся под напряжением. Назначение - устранение поражения при пробое на оборудование. Снижает до безопасных значений ток прикосновения.

Заземляющий контур - заземление проводов по контуру.

Выносное заземление - за границей цеха по периметру здания.

5). Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических не токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Принцип действия - превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью создания большего тока при котором сработает защита в течении 5-7 секунд при плавном предохранителе и 1-2 секунды при автоматическом.

6). Защитное отключение - быстро действующая защита, обеспечивающая автоматическим отключением электроустановки при пробое или опасности поражения электрическим током

7). Средства индивидуальной защиты: основные (перчатки, сапоги, клещи, резиновые коврики) и дополнительные (ограждения и предупреждающие знаки).

Ток питающей сети машины "Гранат ППЛКЦ-2.5" трехфазный, переменный, напряжением 380В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность - 120 кВ А, номинальный рабочий ток - до 400А.

По степени опасности помещение относится ко второму классу - к помещениям с повышенной опасностью.

Основным способом защиты людей от поражения током в данном случае является защитное заземление. Автоматическое отключение можно использовать как дополнительный вид защиты.

Корпуса источников питания и всех электроизмерительных приборов заземлены с помощью проводов из меди сечением 4 мм², при этом обеспечен надежный контакт между корпусом и проводом.

Провода, соединяющие источник питания с измерительными приборами, должны быть надежно изолированы и защищены от механических и других повреждений.

Защитное заземление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей ГАУ с “землей" или её эквивалентом.

Расчет защитного заземления.

Исходными данными для расчета заземления является: удельное сопротивление грунта; ток короткого замыкания; тип одиночного заземления.

1. В установках до 1000 В ток короткого замыкания не должен превышать 10 А. При этом сопротивление заземления R не должно превышать 4 Ом.

2. Реальное заземляющее устройство представляет систему вертикальных электродов, соединенных горизонтальным проводником. Электроды могут располагаться в ряд по контуру.

Выбираем стержневой тип одиночного заземлителя.

Выполним расчет сопротивления растеканию тока одиночного стержневого заземлителя длиной l_cт и диаметром d, расположенного от поверхности земли на глубине H₀ и соединительной шиной на глубине t. Его сопротивление определяется по формуле:

 

R_ст = r_расч/2pl_ст (ln (2×l_ст/d) + 0.5×ln ((4H₀+l_ст) / (4H₀-l_ст))

 

где r_расч - расчетное удельное сопротивление грунта

r_расч = r_измy, где y - климатический коэффициент, равный для средней влажности грунта 1.5

 

r_расч = 100×1.5 = 150Ом. М

 

Удельное сопротивление грунта рекомендуемое для расчета (суглинок) =100 Ом. м

Принимаем длину круглого стержня l_ст= 2м, диаметром d=0,014м; H₀=0,6м; t=0,7 м.

Тогда сопротивление одиночного заземления будет равно:

 

R_ст = 150/2p2 (ln (2×2/0.014) + 0.5×ln ((4×0.6+2) / (4×0.6 - 2))) = 79Ом

 

Определяем ориентировочное число заземлителей %

 

n» R_cт/R_доп

 

R_доп - требуемое сопротивление заземления (R_доп =4 Ом);

 

n» 79/4» 20шт.

 

По ориентировочному числу заземлителей определяем коэффициент использования вертикальных заземлителей h_в (h_в=0,48). Расстояние между стержнями принимаем равным их длине (заземлители расположены в ряд).

Необходимое число электродов определяется по формуле:

 

n = R_cт/ (R_доп×h_в)

n = 79/ (4×0.48) = 41шт.

 

Для соединения стержней используется полоса. Длина полосы: l_n= 1.05×а (n - 1), где а - расстояние между заземлителями.

 

l_n= 1.05×2 (41 - 1) = 84м

 

Сопротивление соединительной полосы находим по формуле:

 

R_n = r_расч/2pl_n×ln (2×l_n²/b_n t)

 

ширина полосы b_n=0,05 м, глубина заложения t=0,7м.

 

R_n = r_расч/2pl_n×ln (2×l_n²/b_n t) = 150/2p84×ln (2×84²/0.05 0.7) = 3.67Ом

 

С учетом экранирования:

 

R_n =3.67/h_n=3.67/0.48=7.65Ом

 

Общее сопротивление заземления:

 

R_общ=1/ (1/ R_доп+ 1/ R_n) = 1/ (1/4+ 1/ 7.65) = 2.63Ом

 

Вывод. Суммарное сопротивление заземления не превышает допустимой величины 4Ом. Разрабатываемая установка соответствует условиям электробезопасности.

При производстве стенок ларца методом плазменной резки на станках с ЧПУ может возникнуть контакт работающего с опасной зоной. Для предотвращения контакта в начале ГАУ при работе в автоматическом режиме должно быть установлено световое табло "Участок в работе, вход воспрещен". На всем протяжении движения раскроечных рам и роботов перегружателей должны быть выполнены обозначения "Опасная зона. Вход воспрещен". На машине тепловой резки должен гореть световой сигнал красного цвета, оповещающий, что машина работает в автоматическом режиме.

На пульт управляющего комплекса должна выводиться информация об аварийных ситуациях на участке.

При проведении ремонта, наладки машины боковой зазор между краем раскроечной рамы и боковой стенкой должен быть временно закрытым.

При проведении проверки точности работы машины по программе гидравлический привод раскроечной рамы должен быть заблокирован.