Курсовая работа: Производство поливинилхлорида и его основные свойства. Анализ безопасности и экологичности изделий из пвх Производство окон инструкции по технике безопасности

Изготовление изделий из древесно-полимерных композитов не связано с какими либо специфическими опасностями, но всякое производство связано с некоторыми рисками. Не исключением является и процессы выпуска изделий из термопластичных ДПК методами прессования, литья и экструзии.

В этих производственных процессах возможны следующие виды травматизма:

• механические травмы,
• поражение электрическим током,
• термические ожоги,
• отравления и профзаболевания от пыле- и газообразных продуктов, выделяющимися при хранении, транспортировании, приготовлении компонентов и переработке композиционных материалов и их компонентов.

Вредным фактором в производственных процессах может быть шум от дробилок, мельниц, транспортеров, если его уровень превышает установленные нормативы.

Несчастный случай легче предупредить, чем исправить его последствия. Поэтому, при организации производства следует учитывать следующие опасные факторы производственного процесса.

Наиболее тяжелые механические травмы могут иметь место при воздействии движущихся частей оборудования и перемещаемых изделий (дробилки, мельницы, вентиляторы, литьевых машины, экструдеры, прессы, пилы, тянущие устройства, испытательные машины) .

Узлы смыкания форм на литьевых машинах во время работы должны быть закрыты предохранительными щитками, сблокированными с органами управления машиной. Гидравлические прессы должны иметь аварийные приспособления, сблокированные с механизмами подъема и опускания ползуна. Запрещается производить правку пресс-материала, очистку пресс-форм во время движения плунжера, установку пресс-форм без страховочного упора между подвижной плитой и столом пресса. Измельчающие части дробилок должны быть недоступны для контакта с ними рук рабочего.

Причиной травматизма может быть падение тяжелых частей оснастки, поэтому операции съема и установки форм, фильер, калибраторов и т.п. должны быть максимально механизированы, их следует выполнять в строгом соответствии со специальными инструкциями.

Поражение электрическим током возможно при неисправности нагревателей, двигателей и другого электрооборудования. Проверку и ремонт электрооборудования должны проводить только электромонтеры. Трубопроводы пневмотранспорта, машины и другое оборудование должны быть заземлены. На полу перед прессами и литьевыми машинами и др. электрическим оборудованием должны быть уложены резиновые коврики или деревянные решетки. В целях электробезопасности следует не допускать протечек охлаждающей воды на элементы оборудования и на пол.

При экструзии температура расплавов полимеров может находиться в диапазоне 100-250 °С. Термические ожоги могут иметь место:

• при соприкосновении нагретыми частями оборудования: горячими цилиндрами и фильерами экструдеров, пресс-формами, инжекционными цилиндрами литьевых машин, обогревающими пли­тами пресов и т. д. Нагретые части машин, по возможности, должны быть покрыты теплоизоляцией, температура наружного слоя которой не должна превышать 45*С.
• при контакте с неостывшими изделиями. Поэтому здесь желательно использовать переместительные механизмы и приспособления и (или) средства защиты рук (перчатки, рукавицы)
• при отводе паров и горячих газов от экструдеров и смесителей, компаундеров. Необходимо следить за состоянием трубопроводов, манометров, вентилей и средств автоматики.

Общими правилами техники безопасности при работе с обо­рудованием являются: обязательный инструктаж и периодическая проверка знаний обслуживающего персонала, запрещение рабо­тать на другом оборудовании, кроме порученного, запрещение проводить какой-либо ремонт или смазку машин при их работе, обязательная проверка исправности оборудования перед началом работы.

Работа на экструзионном оборудовании должна выполняться в соответствии с пра­вилами техники безопасности и противопожарной техники, а также нормами производственной санитарии.

При хранении измельченной древесины (опилок) в кучах возможно их самовоспламенение. Температура самовоспламенения опилок близка к 275°С. Взрывоопасность может возникнуть всюду, где имеется мелкая и сухая сыпучая древесина. Поэтому особо опасными в отношении пожара и взрыва являются сухие опилки и древесная пыль. Условиями для образования взрыва являются: определенная концентрация пыли в воздухе; наличие источников тепла, способных воспламенить взвешенную в воздухе пыль, а также скопление электростатических зарядов, присутствие в воздухе достаточного количества кислорода, расходуемого на полное сгорание аэросмеси. Древесная пыль имеет температуру вспышки 430°С и температуру самовоспламенения 775°С.
Минимальная взрывоопасная концентрация древесной пыли в воздухе (нижний предел взрыва) 12,6 г/м3, а опилок - 65 г/м3.
Эти данные относятся к продукту, имеющему влажность 6,35%, а зольность 5,4%. С повышением влажности показатели повышаются, а со снижением зольности уменьшаются.

При высокой температуре полимеры выделяют летучие газообразные вещества, воздействующие на органы дыхания, центральную нервную систему и другие органы человека. Концентрация летучих веществ и степень их воздействия на человека зависит от температуры переработки, эффективности работы приточно-вытяжной вентиляции, времени воздействия вредных паров на организм человека.

Ниже приведены типичные выделения вредных газообразных продуктов при переработке различных термопластов, их влияние на человека, предельно-допустимые концентрации и некоторые мероприятия по защите от действия вредных веществ.

Действие некоторых токсических веществ на организм человека еще изучено недостаточно, поэтому не всегда можно поставить правильный диагноз отравления. В некоторых случаях приводятся данные, полученные при воздействии на организм животных (мышей, крыс).

Полиэтилен

При нагревании до 150 °С ПЭНП выделяет кис­лоты, эфиры, непредельные углеводороды, перекисные и карбонильные соединения, окись углерода, 1,2-бензпирен.

В результате контакта ПЭВП с воздухом при 250 °С в газовоздушной среде обна­руживаются СО, альдегиды (в том числе формальдегид).

ПЭНП (пыль, вытяжки) не оказывают заметного влияния на организм. Некоторые марки допускаются для контакта с пищевыми про­дуктами.

Вдыхание паров продуктов термического разложения ПЭВП ведет к раздражению дыхательных путей, при более высоких концентрациях - к нарушению дыхания. Проверка на животных показала наличие кровоизлияний и дистрофических измене­ний в почках. Длительное вдыхание пыли ПЭВП (100 мг/м3) дает слабо выраженное нарушение функций печени.

ПДК в воздухе помещения. Смесь летучих продуктов термоокислительной деструк­ции предложено нормировать по сумме альдегидов 5 мг/м3.

Полипропилен (ПП)

Диапазон температур переработки экструзией - 180-240 °С.

Выделяющиеся вредные вещества.

При действии кислорода и высокой температуры ПП разлагается с образованием органических кислот, эфиров, непредельных углеводородов, перекисных соединений, формальдегида, ацетальдегида, СО, СО2.

Влияние на организм человека. Длительное вдыхание пыли вызывает лейкоцитоз и изменения в легких. При вдыхании продуктов деструкции могут наблюдаться раздражение конъюнктивы глаз и верхних дыхательных путей.

ПДК в воздухе помещения. Для нестабилизированного ПП - 10 мг/м3; для продуктов термодеструкции - 5 мг/м3 (по альдегидам).

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Удаление летучих продуктов от мест их образования - общеобменная вентиляция, местные отсосы.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Диапазоны температур переработки, ПВХ: 150-210 °С;

Выделяющиеся вредные вещества.

ПВХ выделяет хлористый винил даже при комнатной температуре. Его содержание в сухом полимере 0,01-0,4 г/кг. При нагревании выше 150 "С ПВХ частично распадается с выделением НС1 (до 33,65% при 100-160 °С). При термической деструкции полимера выделяется также оксид углерода СО.

Композиции, содержащие пластификаторы, стабилизаторы и другие добавки, могут вы­делять их в воздух при приготовлении и переработке, например, дибутилфталат, применяемый как пластификатор для композиций ПВХ.

При переработке вспенивающихся композиций НПВХ выделяются те же вредные вещества, что и при обработке монолитного ПВХ. Но кроме них, выделяются пары порофора ЧХЗ-21 (азодикарбонамида).

Влияние на организм человека. При вдыхании хлористого винила развивается сосудистый невроз; при длительном вдыхании и в больших количествах развивается вегетососудистая дистония, приводящая к патологическим изменениям в костях. При при отравлении свинцом, выделяющимся из свинцовых стабилизаторов, появляются головокружение, головная боль, тошнота, снижение аппетита.

При длительном действии пластификаторов (ДБФ-дибутилфталата) наблюдаются признаки токсического полиневрита. При изготовлении или переработке павинола наблюдается головная боль, тошнота, утомляемость, резь в глазах, першение в горле. Постепенно развиваются дерматиты и экземы. Болезненные явления проходят при прекращении работы и возобновляются при повторном соприкосновении, ДБФ, как и другие фталаты, способен вызывать функциональные, а в дальнейшем и органические изменения в центральной и периферической нервной системе. Обладая умеренно выраженными кумулятивными и слабыми раздражающими свойствами пары ДБФ при вдыхании вызывают снижение возбудимости вестибулярного и обонятельного анализаторов и кожной чувствительности, заболевание желудочно-кишечного тракта и верхних дыхательных путей.

Пары ЧХЗ-21 вызывают заболевание кожи (дерматиты). При прекращении контакта с ЧХЗ болезненные явления прекращаются и появляются вновь при возобновлении контакта.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) в воздухе помещения.

Пыль полимера - 6 мг/м3. Дибутилфталат (ДБФ) - 0,5 мг/м3.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения.

При выделении мономера, продуктов деструкции и пыли необходима, в первую очередь, защита органов дыхания, для чего служат вытяжные устройства, ограничение температур нагрева полимера. Для защиты от паров пластификаторов, в частности ДБФ, паров ЧХЗ применяется промышленный противогаз марки А, респиратор, при наличии тумана (аэрозоли) ДБФ-противогаз с фильтром. Помещение, где производится работа с ДБФ, ЧХЗ должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией и местными отсосами.

Для защиты кожных поверхностей применяются спецодежда, перчатки, защитные кремы типа «биологических перчаток».

Полистирол и его сополимеры

Выделяющиеся вредные вещества

При температуре выше 200 С полистирол и его сополимеры, например АБС-пластик, разлагаются с образованием стирола и др. низкомолекулярных соединений.

При нагреве АБС пластика свыше 250 С происходит частичная деструкция с выделением незначительных количеств паров стирола, альфа-метилстирола, акрилонитрила, цианистого водорода и окиси углерода

Влияние на организм человека

Токсическое действие определяется количеством стирола. Вызывает нарушение функции вегетативной системы, астенические реакции. При длительном вдыхании выделяющихся вредных паров и длительном контакте с едкими продуктами (более 10 лет) могут появляться болезни кожи (дерматиты). Отравление продуктами распада СНП проявляются в возбуждении, изменении ритма дыхания, раздражении глаз и верхних дыхательных путей, судорогах клонического тонического характера, в крови обнаруживаются карбоксигемоглобин.

Пары метилстирола, выделяющиеся при переработке АБС, вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, нарушение функций центральной нервной системы и печени, оказывают влияние на кроветворные органы. Пары нитрила акриловой кислоты оказывают раздражающее действие на слизистые оболчки глаз и верхних дыхательных путей. Цианистый водород может вызывать удушье вследствие паралича органов дыхания.

ПДК в воздухе помещения: стирол - 5 мг/м3; аэрозоль САМ - 5 мг/м3; СО - 20 мг/м3. Пары нитрила акриловой кислоты - 0,5 мг/м3; HCN - 0,3 мг/м3; а-метил-стирола - 5 мг/м3.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Защита от вдыхания выделяю­щихся летучих соединений и пыли. Защита кожи. Обязательные местные вытяжные устройства. При наличии в воздухе значительных количеств летучих веществ деструкции стирольных композиций, и среди них СО, HCN необходимо использование промышленного фильтрующего противогаза марки БКФ. Удаление продуктов термического разложения в местах их образования.

При работе с каждым химическим веществом (базовой смолой, добавкой, наполнителем) необходимо получать от поставщика технические условия на материал, сведения о вредности при переработке и применении, указания по безопасному проведения работ. Кроме того, необходимо учитывать возможные неожиданные реакции при их смещивании.

Раздражающий запах винилхлорида проявляется лишь при высоких концентрациях в воздухе, поэтому не служит достаточным предостережением о его присутствии. При высоких концентрациях наркотическое действие винилхлорида проявляется очень быстро, поэтому человек часто не замечает начальных предостерегающих симптомов, так как потеря сознания и беспомощность могут наступить раньше, чем будет обнаружено присутствие винилхлорида.

Небольшое количество винилхлорида в воздухе, появляющееся в результате утечки газа, не может вызвать сколько-нибудь сильного отравления. Оно более опасно из-за возможности взрыва, так как нижний предел взрывоопасной концентрации его в воздухе невелик (4,0 — 21,7 об. %).

Поливинилхлорид с физиологической точки зрения безвреден. При нагревании его выше 140° С выделяется хлороводород; в процессе переработки поливинилхлорида в изделия улетучиваются пластификаторы, поэтому перерабатывающие машины (вальцы, каландры) необходимо снабжать вакуумзонтом для удаления летучих. Поливинилхлорид не поддерживает горения (самозатухающий). Пластифицированные изделия горят с большим количеством дыма. При неполном сгорании поливинилхлорида выделяются ядовитые газы: НС1, СО, хлор, фосген и др. Работы проводить в вытяжном шкафу с хорошим обменом воздуха.

Винилиденхлорид обладает сравнительно слабым физиологическим действием. Пределом раздражающего действия на слизистые оболочки является концентрация около 0,1 мг/л. Запах винилиденхлорида ощущается при содержании его в воздухе 0,2 мг/л. По сравнению с дихлорэтаном винилиденхлорид оказывает более слабое наркотическое влияние на организм. Смертельная концентрация паров винилиденхлорида при испытании на мышах составляет 15 мг/л, что примерно равно токсичности хлорбензола. При нанесении мономера на кожу кроликов наблюдалось некоторое ее раздражение.

Винилиденхлорид сильно летуч и вдыхание его паров при открытом испарении мономера вызывает острое отравление, поэтому работы с ним следует проводить в вытяжном шкафу.

Так как винилиденхлорид — легковоспламеняющееся вещество с очень низкой температурой вспышки (— 11°С), то при работе с ним необходимо избегать открытого огня. Нагревание винилиденхлорида при перегонке следует проводить в предварительно нагретой водяной бане, от которой отнята горелка, или в бане, нагреваемой электрической плиткой. Ни в коем случае не допускается непосредственный нагрев вниилиденхлорида пламенем горелки.

Пары винилиденхлорида образуют с воздухом взрывчатую смесь. Взрывоопасные концентрации лежат в пределах от 7 до 16 об. %.

При хранении чистого мономера без ингибиторов и в присутствии кислорода воздуха наряду с полимерным продуктом образуется небольшое количество пероксидных соединений, которые в сухом состоянии под действием кислорода воздуха способны разлагаться, иногда со взрывом. Поэтому мономерный винилиденхлорид следует хранить с добавлением ингибиторов (гидрохинона, фенола, спиртов, аминов), которые значительно замедляют образование пероксидных соединений и последующую полимеризацию, а так же предохраняют мономер от воздействия воздуха. Герметичную тару, предназначенную для хранения мономера, необходимо предварительно продуть инертным газом (азотом, диоксидом углерода). Поливинилиденхлорид не горюч.

Во время протекания процессов экструзии воздействие высоких температур и давления может привести к возникновению множества различных проблем, связанных с техникой безопасности. Поэтому очень важно придерживаться инструкций по запуску, работе, остановке, а также очистке экструдера. Такие инструкции в обязательном порядке должны быть разработаны и разъяснены всему работающему персоналу. При этом очень важно предпринимать все допустимые меры, направленные на полное соответствие реального процесса описанным в инструкциях процедурам. Основными опасными факторами (факторами риска) во время протекания экструзионных процессов, являются: высокая температура, подвижные элементы оборудования, электричество, тяжелые грузы, а также высокое давление.

Во время работы с горячими деталями необходимо использовать термостойкие перчатки и другие необходимые в конкретной ситуации защитные средства, например, спецодежду и защитную обувь. Также при работе с горячими материалами следует соблюдать особую осторожность

Учитывая, что охлаждение полимеров осуществляется чрезвычайно медленно, при его соприкосновении с кожей могут возникать серьезные ожоги. Поэтому, около горячих поверхностей обязательно должны быть размещены перила и предупреждающие знаки.

Для предотвращения во время работы контакта оператора с подвижными элементами, последние должны быть оборудованы перилами, либо защитными ограждениями. Съемные кожухи должны соединяться с системой управления экструдером – это необходимо, чтобы во время съема кожуха он не находился под напряжением. Также, все экструдеры в обязательном порядке должны быть оборудованы аварийными устройствами, которые способны прекратить вращение шнека. Аналогичные меры должны быть приняты и по отношению к расположенным после экструдера тянущим, наматывающим, а также другим устройствам, представляющим потенциальную опасность. Рабочим не следует носить одежду с длинными рукавами, свободную одежду, которая может быть затянута в подвижные элементы экструзионной линии. Также необходимо использовать головные уборы, фиксирующие длинные волосы.

Экструдеры должны быть оборудованы электрическими системами, выполненными с соблюдением всех необходимых требований техники безопасности. Все провода должны периодически подвергаться контролю и профилактике. Также следует не допускать контакт проводов с горячим полимером, все провода должны быть заземлены, при этом заземление должно проходить периодическую проверку.

Все протечки и подтеки необходимо ликвидировать. Вдобавок, необходимо соблюдать особую осторожность при работе с устройствами, которые находятся под высокими напряжениями, например – устройством обработки коронным разрядом, приспособлениями для проверки изоляции на пробой. В случае обращения с пленками и листами требуется предупреждать возможность накопления зарядов статистического электричества – в случае необходимости для этого следует использовать нейтрализаторы статистического электричества. Возле питательного отверстия, либо отверстия уплотнителя, должен быть размещен аварийный выключатель. Доступ к электрическим устройствам, для вскрытия которых не требуются дополнительные интструменты, должен быть заблокирован.

Такие компоненты экструдера, как шнеки и экструзионные головки, могут обладать существенным весом, поэтому перемещение таких узлов необходимо выполнять, пользуясь дополнительным оборудованием. В случае, если узел обладает достаточно большим весом, и не может быть перемещен человеком, необходимо использовать погрузочное оборудование – подъемные кран-балки, либо вилочные погрузчики. Не следует слишком высоко поднимать и складывать тяжелые предметы, рулоны и коробки.

При наличии определенных условий в экструдере может возникать избыточное давление. Важно знать, что избыточное давление может возникать даже в неработающем экструдере. Если в экструдере оставить некоторые полимеры, например полиацетали, либо поливинилиденфторид, при повышенных температурах, в результате их разложения могут выделяться газы. Если средства уменьшения давления газов отсутствую, может произойти разрыв материального цилиндра, или экструзионной головки, вентиляционного, либо питающего отверстия, может происходить выдавливание расплавленного материала. При этом следует учитывать, что ввиду низкой теплопроводности пластмасс, значения их температуры в экструдере могут оставаться достаточно высокими даже после выключения экструдера. То есть, температура полимеров может существенно превышать температуру экструдера, особенно, в случае их большого диаметра.

Учитывая, что в случае чрезмерного увеличения давления существует высокая вероятность возникновения несчастных случаев, экструдеры необходимо оборудовать дополнительными устройствами сброса давления. Такими устройствами могут быть разрывной диск, либо обрезной штифт в системе крепления экструзионной головки к экструдеру. Одинаково важно также иметь средства измерения температуры расплава, так и сигнальные приборы, автоматические отключающие устройства при чрезмерно высоком давлении. Для измерения величины давления используются датчики давления. Капиллярные тензометрические датчики (датчики деформации) очень часто заполняют ртутью, при этом тонкую диафрагму датчика повредить достаточно просто, что может привести к утечке ртути и дальнейшему ее попаданию в воздух рабочей зоны. Из-за опасности воздействия ртути такие датчики давления категорически не рекомендуется применять во время экструзии упаковочных изделий медицинского, либо пищевого назначения.

Общие положения

1.Выполнять требования настоящей инструкции – этим предохранить себя и окружающих от несчастного случая.

2.К работе на станках (автоматах) допускаются лица, не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение на рабочем месте и прошедшие медицинское освидетельствование.

3.К самостоятельной работе за станком допускаются рабочие только после проверки знаний конструкции станка, приспособлений, инструмента, технологического процесса и правил техники безопасности.

4.Запрещается допускать к работе лиц, не прошедших вводного инструктажа и инструктажа по технике безопасности на рабочем месте.

5.Помещения цеха (мастерских) должны быть оборудованы туалетами, умывальниками, гардеробными для спецодежды, и помещениями для приема пищи.

6.Во избежание простудных заболеваний, ворота и входные двери мастерских, должны быть оборудованы тепловыми завесами или тамбурами.

7.В помещении цеха (мастерских) следует вывешивать предупредительные надписи и плакаты по технике безопасности и производственной санитарии.

8.Корпуса электродвигателей, металлическое оборудование, которое может оказаться под напряжением, должны быть заземлены. Доступ к электродвигателям должен осуществляться только после отключения рубильника.

9.Рабочее место должно освещаться источником местного освещения, обеспечивающим хорошую видимость обрабатываемого изделия.

10.Пусковые кнопки должны быть заглублены, во избежание их включения в результате случайного к ним прикосновения.

11.Рабочее место должно содержаться в чистоте.

Перед началом работы:

1.Одежду аккуратно застегнуть, волосы убрать под головной убор.

2.Принять станок (автомат) у сменщика и проверить исправность его узлов.

3.Подготовить рабочее место, убрать все мешающие работе предметы.

4.Выполнять только порученную работу.

Во время работы:

1.Внимательно ознакомиться с технологической картой заказа.

2.Засыпать гранулу, подключить все необходимые узлы станка и произвести его настройку на необходимый размер.

3.Убедившись в правильности выполнения процесса запустить автомат на прогрев.

4.Убедившись в том что автомат прогрелся, запустить его в работу.

5.В случае обнаружения нарушения техпроцесса, сбоя в работе отдельных узлов станка, произвести его отключение и настройку на нужный размер.

6.Если настройку произвести не удается из-за неисправности узлов станка-автомата и его рабочих механизмов, сообщить слесарю-наладчику или зав. производству.

7.При настройке автомата, ручную подачу производить плавно в указанном направлении.

8.Во время работы автомата запрещается:

Производить его настройку и перезарядку;

Проводить чистку и смазку;

Убирать мусор и обрывки ленты, браться за движущиеся части и нагревательные приборы;

Открывать электрошкаф и токопроводящие магистрали;

Отвлекаться и отвлекать других от работы;

Загораживать рабочее место посторонними предметами.

9.В случае ухода со своего рабочего места, выключить станок.

По окончании работы:

10.Выключить станок (автомат).

11.Привести в порядок свое рабочее место: измерительные приборы, приспособления и инструменты сложить в отведенное место.

12.Очистить станок от стружек, ПВХ пленки и других отходов, применяя сжатый воздух.

13.Убедиться, что все источники электропитания станка, подача воздуха, нагревательные приборы и освещение отключены.

14.По окончанию первой смены сдать станок сменщику и осведомить его и зав. производством о неисправностях, которые замечены во время работы. А по окончании рабочего дня, сдать станок «старшему по смене» или ответственному лицу.

15.В обязанности старшего по смене входит: проверить станки и оборудование в цехе, обесточить питание, выключить компрессора и сдать объект под охрану.

2.Требования безопасности в аварийных ситуациях:

2.1.Если произошел несчастный случай, окажите потерпевшему доврачебную помощь, сообщите руководителю работ (должностному лицу), при необходимости вызовите врача.

2.2.В случае возникновения пожара на объекте, вызовите пожарную охрану, известите руководителя работ (должностное лицо) и действуйте согласно инструкции по пожарной безопасности.

2.3.При обнаружении обрывов электропроводов, повреждении их изоляции, не дотрагивайтесь до них. Сообщите про это дежурному электрику и руководителю работ.

2.4.При поражении работника электрическим током, освободите, как можно быстрее, потерпевшего от действия тока, для этого быстро выключите рубильник, магнитный пускач или другие коммутационные приспособления.

3.Ответственность.

3.1.Работники, за нарушение требований законодательных и нормативных актов и невыполнение мер, изложенных данной инструкции, в зависимости от характера нарушений, несут ответственность в дисциплинарном, административном и уголовном порядке, согласно законодательству.