Исследование твердости и травимости железа и различнолегированных сталей после аустенизации и изотермической выдержки при 580-680 градусов Цельсия

Данные по затратам приведены в таблице 2.

7.Таблица 4.7Смета затрат на проведение исследования

Статья расхода

Сумма, руб

Основные материалы7500

Вспомогательные материалы 4532

Электроэнергия 3344,8Амортицационные отчисления 571 231,73Заработная плата на исследование проекта 854 328

Общие отчисления на единый социальный налог 256 298,4Итого 1 697 234,934.

5 Оптимизация сетевого графика

Общий срок выполнения разработки можно сократить в первую очередь за счет изменения продолжительности работ критического пути. Уменьшение времени проведения критических работ происходит, если на эти работы направляется дополнительное количество работников. Так при проведении работ 6−7, 24−25, 29−30 и 30−30 одновременно, длина критического пути, а соответственно, и время проведения проекта сократится с 232 до 209 рабочих дней, можно сократить 2 инженеров, тем самым мы поднимем зарплату оставшимся на 3 тысячи и увеличим их объем работы. Оптимизированный сетевой график приведен на рис. 4.2, пояснения к нему представлены в виде таблицы 4.8, а основные параметры оптимизированной сети — в таблице 4.

8.Таблица 4.8 Основные параметры сетевого графика после оптимизации

ИндексработыТож, дни

ИсполнительНазвание работы12 340−1 17Руководитель

Выбор цели и задач исследования1−2 23Руководитель

Составление плана работы2−3 22Инженер 1Приобретение материала исследования (Т01)3−4 12Инженер 2Предварительная ТО прутка4−513Инженер 2Отпуск прутка (Т02)5−6 11Инженер 2Отпускпрутка (Т03)6−7 5Инженер 2Лаборант 1Проведениеотжигов (Т04)3−8 15Лаборант 1Нарезание заготовок для шлифов, механических испытаний Т015−8 15Лаборант 2Нарезание заготовок для шлифов, механических испытаний Т028−9 7Лаборант 1Подготовка шлифов для измерения микротвердости9−10 7Инженер 1Измерение микротвердости10−13 4Инженер 1Обработка результатов измерения микротвердости8−11 7 Лаборант 2Подготовка шлифов для структурных исследований11−12 12 Инженер 2Съемка микроструктуры на ОМ12−13 4Инженер 2Обработка результатов структурных исследований13−2912

Инженер 2Анализ результатов исследований

Продолжение таблицы 4.812 348−14 10Инженер 2Изготовление образцов для механических испытаний14−1525

Инженер 2Проведение механических испытаний15−284Инженер 1Обработка результатов механических испытаний6−16 15Лаборант 1Нарезание заготовок для шлифов, фольг, механических испытаний Т027−16 15Лаборант 2Нарезание заготовок для шлифов, фольг, механических испытаний Т0316−17 18Инженер 1Подготовка фольг17−18 12Инженер 1Съемка ПЭМ18−19 4Лаборант 1Приведение данных в стандартный вид после ПЭМ исследований19−29 12Инженер 1Анализ микроструктуры после ПЭМ исследований16−20 7Лаборант 2Подготовка шлифов для измерения микротвердости20−21 7Инженер 1Измерение микротвердости21−274Инженер 1Обработка результатов исследования микротвердости16−22 10Инженер 2Изготовление образцов для механических испытаний22−2325

Инженер 2Проведение механических испытаний23−28 4Инженер 2Обработка результатов механических испытаний16−24 8Лаборант 1Подготовка шлифов для РСА24−25 20Инженер 1Инженер 2Съемка РСА25−26 25Инженер 1Приведение данных в стандартный вид после РСА26−29 25Инженер 2Анализ данных РСА27−29 8Инженер 1Анализ результатов микротвердости28−2918

Инженер 1Анализ результатов механических испытаний29−30 10Руководитель

Инженер 1Инженер 2Рассмотрение и оценка всех полученных результатов30−31 3Руководитель

Инженер 1Инженер 2Выводы по работе

Составление сетевого графика производится от исходного события к завершающему. Полученная сеть представлена на рис. 4.

2.Рисунок 4.2. Оптимизированный сетевой график

Таблица 4.9Расчет параметров сетевого графика

Код работы

Временная оценка длительности работы, дн

Ранние сроки

Поздние сроки

Резервы времениtmintmaxtijtijР.Н.tijР.О.tijП.Н.tijП.О.Rijrij123456789100−1 14 2 017 017 017 001−2 20 26 231 740 174 000

Продолжение таблицы 4.9 123 456 789 102−3 20 242 240 624 062 003;4 10 141 262 746 274 004−510 161 374 877 487 005−6 8 141 187 988 798 006−7 3 759 810 398 103 003−8 12 1 815 627 712 413 925 632−8 12 1 815 871 021 241 390 336−9 6 871 021 091 661 730 688−104 10 710 911 617 318 006 784−132 641 161 201 801 838 592−11 6 8 710 210 916 116 805 632−12 10 141 210 912 116 818 001 920−1 335 412 112 518 018 498 560−29 10 141 212 513 718 419 587 072−14 8 121 010 211 213 914 898 432−1520 302 511 213 714 917 425 152−2 835 413 714 117 418 024 960−16 12 181 598 113 103 118 560−16 12 18 151 031 181 031 180 288−17 16 201 811 813 611 816 812 544−18 10 141 213 614 816 818 003 968−19 3 5 414 815 218 018 403 328−29 10 1 412 152 164 184 196 382 720−20 6 8 711 812 517 017 705 472−21 410 712 513 217 719 959 552−2 726 413 213 618 419 007 488−22 8 1 210 118 128 139 149 056

Продолжение таблицы 4.91 234 567 891 022−2 320 302 512 815 315 001 278 464−2 835 415 315 717 417 861 120−24 6 1 081 181 261 181 260 032−25 15 25 201 261 461 261 459 456−26 20 30 251 461 711 461 711 872−29 20 30 251 711 961 711 960 064−296 108 136 144 188 196 519 936−29 162 018 157 175 179 082 465 280−30 8 12 101 962 061 962 059 776−31 2 4 320 620 920 620 900

Тк=209 дней.

4.6 Анализ себестоимости НИР оптимизированного графика

Затраты на материалы на единицу продукции рассчитывается по нормам расхода и действующим ценам рассчитываем по формуле 4.

1. Исходные данные и результаты расчета затрат на основные и вспомогательные материалы, приходящихся на одно изделие без учета транспортно-заготовительных расходов приведены в таблице 4.

10.Таблица 4.10Затраты на основные и вспомогательные материалы

МатериалЦена

Норма расхода

Затраты, руб. Основные материалы

Сталь2500 руб/кг3 кг7500

Всего на основные материалы7500

Вспомогательные материалы1. Шлифовальные шкурки50 руб/шт40 шт20 002

Алмазные пасты в том числе:

3/2 мкм5/3 мкм7/5 мкм120 руб/шт150 руб/шт192 руб/шт3 шт1 шт1 шт1 шт462 120 150 192

Продолжение таблицы 4.

103. Вата медицинская100 руб/кг1 кг1004

Спирт технический110 руб/л1 л1105

Химические реактивы1200 руб/шт1 шт12 005

Бумага фильтровальная170 руб/кг3 кг5106

Перчатки резиновые15 руб/шт10 150

Всего на вспомогательные материалы4532

Рм=1,05*(7500+4532)=12 633,6 руб. Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле 2.2, представлены в табл.

4.11. Таблица 4.11Затраты на электроэнергию после оптимизации сетевого графика

Наименование оборудования

Мобор., кВтКоличество дней, дни

Т, час

Стоимость потребляемой электроэнергии, руб. Просвечивающий электронный микроскоп JEM-21 006,528224506,24Установка для электрополировки фольг Tenupol-50,4 418 144 325,44Станок электроэрозионный АРТА-120 319 152 343,52ДефрактометрRigaku1,536 288 650,88Печь Snol1,819 152 343,52МикротвердомерBuehler Micromet 51 010,515120271,2Наименование оборудования

Мобор., кВтКоличество дней, дни

Т, час

Стоимость потребляемой электроэнергии, руб. Машина для механических испытаний на растяжение125 200 452

Микроскоп Olympus11080180,8Итого3073,6Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования на участке складываются из затрат на его амортизацию и ремонт рассчитываем по формуле 4.3, представлены в табл.

4.12. Таблица 4.12Затраты на амортизацию оборудования

Наименование оборудования

На, %Первоначальная стоимость, тыс. руб. Количество дней

Амортизационные отчисления на оборудование за год, руб. Просвечивающий электронный микроскоп JEM-2 100 103 007 328 318 976,07Установка для электрополировки фольг Tenupol-510 615 184 193,18Станок электроэрозионный АРТА-120 101 000 197 196,97ДефрактометрRigaku101300036177272,73Печь Snol103519251,89МикротвердомерBuehler Micromet 5 101 101 500 158 522,74Машина для механических испытаний на растяжение10 750 257 102,36Микроскоп Olympus101200102233,5Итого525 729,44Затраты на заработную плату рассчитываем по формулам 4.4−4.8, представлены в табл.

4.13. Таблица 4.13Расчет заработной платы исполнителей НИР, (в рублях).Должность

Основная заработная плата

Региональный коэффициент

Дополнительная заработная плата

Полная заработная плата

Руководительпроекта260 002 889 208 028 896

Инженер (2 чел)

18 000 ()1667 ()1200 ()20867 ()Лаборант (2 чел)

5500 ()611 ()440 ()6551 ()Итого730 007 445 536 083 712

Фонд заработной платы на проведение проекта после оптимизации сетевого графика (209день = 6,9 месяцев):ФЗП = ЗНПП *t = 83 725*6,9 = 577 702,5 руб. Отчисления на социальные нужды:, (4.9)где КЕСН — коэффициент, учитывающий отчисления, составляет 26%Отчисления на социальные нужды до оптимизации сетевого графика:

ЗС.Н. = ФЗП*0,26 = 577 702,5*0,3 = 173 310,7 руб.

4.7Расчет себестоимости научно-исследовательской работы после оптимизации. Себестоимость обработки одного изделия находится как сумма затрат по отдельным статьям. Данные по затратам приведены в таблице 4.

14.Таблица 4.14Смета затрат на проведение исследования

Статья расхода

Сумма, руб

Основные материалы7500

Вспомогательные материалы4532

Электроэнергия3073,6Амортицационные отчисления525 729,44Заработная плата на исследование проекта577 702,5Общие отчисления на единый социальный налог173 310,7Итого1 291 848,244.

8Экономическая эффективность оптимизации сети

Таблица 2.15Сравнительная таблица затрат на проведение исследования до и после оптимизации сетевого графика. Статья расхода

СуммаСумма

Основные материалы75 007 500

Вспомогательные материалы 4532 4532

Электроэнергия 3344,8 3073,6Амортицационные отчисления571 231,73525729,44Заработная плата на исследование проекта 854 328 577 702,5Общие отчисления на единый социальный налог256 298,4173310,7Итого1 697 234,931291848,24Δ = 1 697 235 — 1 291 848 = 405 387 рублей. Экономический эффект составил 405 387 рублей. Глава 5. Безопасность и экологичность проекта.

5.1 Идентификация и анализ опасных и вредных производственных факторов при проведении научных исследований. Исследования титановых сплавов связаны с проведением работ по получению образцов с необходимыми свойствами. В процессе работы персонал может подвергаться воздействию различных опасных и вредных производственных факторов, которые могут оказывать негативное влияние на организм человека. В связи с этим целью данного раздела является обеспечение безопасных условий труда при исследовании микроструктуры и механических свойств сталей. Для достижения этой цели решались следующие задачи: Выполнить идентификацию и анализ опасных и вредных производственных факторов при проведении научных исследований. Проанализировать мероприятия по снижению уровней воздействия опасных и вредных производственных факторов. Выполнить расчет защитного заземления. Подготовительная работа заключается в вырезке образцов на технологическом оборудовании — искрорезке, в механической обработке образцов, в термическая обработке при высоких температурах, в обработке образцов химическими реактивами. Все работы выполняются в лабораториях, находящихся в подвальных помещениях. При работе на оптическом микроскопе, а также при измерении микротвердостивозникает необходимость длительного зрительного контакта с монитором компьютера. Печи для проведения термической обработки, являются источником повышенного уровня инфракрасного излучения. Работа на искререзке, а также другие операции на электрооборудовании, сопровождаются повышенным значением напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Дифрактометр «Rigaku» является источником повышенного уровня рентгеновского излучения в рабочей зоне. При травлении и полировке поверхности образцов используются растворы кислот и щелочей, которые могут оказывать раздражающее и токсическое воздействие на организм человека. Из вышесказанного следует, что в соответствии с ГОСТ 12.

0.003−74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» при исследовании микроструктуры и механических свойств стали могут возникать следующие опасные и вредные производственные факторы [42]: а) физические:

Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

Микроклимат рабочей зоны;

Недостаточная освещенность рабочей зоны;

Повышенный уровень рентгеновского излучения в рабочей зоне;

б) химические

Токсические и раздражающие вредные вещества, проникающие через кожные покровы и слизистые оболочки. Рассмотрим подробнее вышеперечисленные опасные и вредные производственные факторы. 5.2 Микроклимат рабочей зоны

Микроклимат производственных помещений — метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения [43]. В процессе проведения термической обработки образцов существует опасность получения тепловых ожогов при соприкосновении с горячими поверхностями печи и машины сложного нагружения, а так же существует вероятность повышения значения оптимальной температуры воздуха рабочей зоны. Инфракрасная радиация — электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 400 мкм [44]. Микроклимат характеризуется температурой воздуха t, °C, относительной влажностью воздуха φ, скоростью движения воздуха υ, м/с, интенсивностью теплового излучения I,. Инфракрасное излучение оценивается такими параметрами как длина волны (λ, мкм), интенсивность излучения I,, длительность облучения τ, c. Параметры микроклимата нормируются в соответствии с ГОСТ 12.

1.005−88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». В таблице 5.1 приведены оптимальные параметры микроклимата для лаборатории по изучению титана. Таблица 5.1Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений [43]Период года

Категория работ

Температура, ºСОтносительная влажность воздуха, %Скорость движения воздушных потоков, м/сОптимальная

ДопустимаяОптимальная

Допустимая на рабочих местах

Оптимальная, не более

Допустимая на рабочих местах

Верхняя граница

Нижняя граница

На рабочих местах

Холод-ный

Легкая — Iб21−232 425 201 740−60 750,1Не более 0,2Теп-лый

Легкая — Iб22−242 830 211 940;6060 (при 27 ºС)0,20,1 — 0,3Работы, связанные с исследованием микроструктуры и свойств образцов относятся к категории работ Iб. Также сюда относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением. Энергозатраты составляют 121−150 ккал/ч (140−174 Вт).Воздействие ИФ излучения оценивается плотностью потока энергии на рабочем месте в соответствии с Сан

ПиН 2.

2.4. 548—96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. [45] В таблице 5.2 приведены допустимые величины интенсивности теплового облучения. В соответствии с ГОСТ 12.

4.123 — 83 «Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений», средства защиты должны обеспечивать тепловую облученность на рабочих местах не более 350 Вт/м2 и температуру поверхностей оборудования не выше 308 К (35 °С) при температуре внутри теплоисточника до 373 К (100 °С) и не выше 318 К (45 °С) при температуре теплоисточника выше 373 К (100 °С). Таблица 5.

2.Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих производственных источников [45]. Облучаемая поверхность тела, %Интенсивность теплового потока, 50 и более3525−5070

Не более 25 100

Воздействие инфракрасного излучения на человека может быть общим и локальным. При длинноволновом излучении повышается температура тела, а при коротковолновом — внутренних органов человека. При воздействии на мозг инфракрасное излучение может вызвать так называемый тепловой удар, при котором ощущается головная боль, головокружение, изменение пульса и дыхания, возможна потеря сознания [46]. При проведении термической обработки и горячего пластического деформирования для защиты от инфракрасного излучения камерная печь и машины сложного нагружения"Instron" должны иметь теплоизоляцию. Температура поверхности печей в процессе работы не должна превышать температуру 450С [47]. Лаборатория по исследованию должна оснащаться системой вентиляции, температура воздуха рабочей зоны не должна превышать 240С в холодное время года и 280С в теплое время года. 5.3 Химические опасные и вредные производственные факторы

Вредные вещества — вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе воздействия вещества, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений [48]. Токсичность — способность вещества организма, вызывать физиологических функций, в результате чего нарушения возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях — его гибель [48]. Исследование микроструктуры, механических свойств проводятся над образцами, подвергнутыми интенсивной пластической деформации. Это подразумевает необходимость подготовки поверхности образцов перед исследованиями. На рассматриваемом рабочем месте вредное воздействие могут оказать растворы азотной (HNO3), плавиковой (HF), соляной (HCl), ортофосфорной (H3PO4) и уксусной (СH3COOH) кислот, а также электролиты и травители, содержащие перечисленные растворы (таблица 3.3).Азотная кислота (HNO3) — это бесцветная, прозрачная жидкость с резким, неприятным запахом, являющаяся один из важнейших промышленных химических продуктов. При остром воздействии азотной кислоты в производственных условиях более обычными являются следующие поражения: химический ожог кожи и глаз, токсический отек легких, токсическое поражение центральной нервной системы. Азотная и азотистая кислоты, поступая в дыхательные пути, реагируют со щелочами тканей, образуя нитриты и нитраты.

Нитраты числятся биологически малоактивными. Нитриты же, всасываясь в кровь, вызывают в организме ряд выраженных сдвигов: подавление ЦНС, падение артериального давления, метгемоглобинообразование (метгемоглобин — форма гемоглобина, не способная переносить кислород).Плавиковая кислота (HF) — водный раствор фтороводорода. Плавиковая кислота сильно ядовита. Обладает слабымнаркотическимдействием. Возможны острые и хронические отравленияс изменением крови икроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёклегких. Обладает выраженным ингаляционным действием, раздражающим действием накожуи слизистые оболочки глаз (вызывает болезненныеожогии изъязвления); кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагеннымикумулятивным действием.

Соляная кислота (HCl) — сильная одноосновная кислота, очень опасна для здоровья человека. При попадании на кожу вызывает сильные ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. Туман и пары хлороводорода, образующиеся при взаимодействии с воздухом концентрированной кислоты, раздражают слизистые оболочки и дыхательные пути. Длительная работа в атмосфере HCl вызывает катары дыхательных путей, разрушение зубов, помутнение роговицы глаз, изъязвление слизистой оболочки носа, желудочно-кишечные расстройства. Острое отравление сопровождается охриплостью голоса, удушьем, насморком, кашлем. Уксусная кислота (CH3COOH) — слабая, предельная одноосно́внаякарбоновая кислота. Хроническое воздействие паров: сначала острые, а затем хронические риниты (гипертрофические и атрофические), фарингиты, ларингиты, а также конъюнктивиты и бронхиты. Уксусная кислота вызывает ожоги кожи уже в концентрации 30%. Заживление идет быстро. Для глаз опасны растворы уксусной кислоты начиная с 2%-ного.Ацетон относится к числу веществ, оказывающих наркотическое, возбуждающее воздействие, что говорит о поражении центральной нервной системы. В связи с этим необходимо, чтобы при работе в помещениях лаборатории количество вредных примесей в воздухе не превышало предельно допустимой концентрации (ПДК) [50].

Предельно допустимые концентрации — концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч. и не более 40 ч. в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений [ 50].

Перечень химических загрязняющих веществ, которые выделяются в воздух рабочей зоны при подготовке образцов представлены в таблице 3.3 [49]. Таблица 5.3Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны по ГН 2.

2.5. 1827−03 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны» [49]. Загрязняющеевещество

Предельно допустимая концентрация, мг/м3рабочей зонымаксимальная разоваясреднесуточная

Ацетон 2000,350,35Азотная кислота2,00,150,4Плавиковая кислота0,050,50,1Соляная кислота5,00,20,2Уксусная кислота5,00,20,06Примечание. В соответствии с классификацией ГОСТ 12.

1.007−76. «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» вещества разделены на четыре класса опасности:

1 класс — чрезвычайно опасные2 класс — высокоопасные3 класс — опасные4 класс — умеренно опасные. Содержание веществ, обладающих токсическими свойствами, в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно-допустимых концентраций. Для обеспечения безопасных условий труда в данной лаборатории установлена система приточно-вытяжной вентиляции, электротравление образцов проводится строго в вытяжном шкафу, при обработке поверхности образцов различными реактивами, применяются средства индивидуальной защиты, а именно: спецодежда, защитные перчатки, пинцеты. 5.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны

Большинство исследований выполнялись в помещении подвального типа. В качестве осветительных установок использовались люминесцентные лампы. Освещение (естественное, искусственное и совмещенное) и формируемую им световую среду характеризуют следующие основные показатели. Световой поток

Ф, люмен (лм) — часть потока световой энергии, которую воспринимает и оценивает орган зрения человека. Сила светаJ, кандела (кд) — величина пространственной плотности светового потока. Освещенность Е, люкс (лк) — отношение падающего на поверхность светового потока Фпад (лм) к величине площади этой поверхности S (м²) Е=, лк Яркость поверхностиL, кд/м² - отношение силы света (J кд), излучаемого поверхностью, к площади (S, м²) этой поверхности. Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается; светлый фон при r > 40%; средний — при r = 20 — 40%; темный при r < 20%. Контраст объекта различения с фоном

К — определяется отношением разности между яркостью объекта (Lо, кд/м²) и фона (Lф, кд/м²) к яркости фона. Контраст объекта различения с фоном считается большим — при К более 0,5; средним — при К от 0,2 до 0,5; малым — при К менее 0,2.Коэффициент пульсации освещенности

Кп, % - критерий оценки колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока ламп при питании их переменным током. Кп для газоразрядных ламп составляет 25 — 65%; ламп накаливания — менее 7%; галогенных ламп — около 1%.Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23−05−95 «Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение» в зависимости от характера зрительной, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном [51]. Значение освещенности при естественном и искусственном освещении приведены в таблице 5.4 Несоответствие естественного и искусственного освещения установленным нормам может привести к недостаточной освещенности рабочей зоны и приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Использование местного освещения недопустимо, т.к. резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев. Для исключения негативных воздействий на здоровье человека следует использовать комбинированное освещение. [ 51]Для искусственного освещения помещения следует использовать главным образом люминесцентные лампы.

Наиболее приемлемыми являются люминесцентные лампы белого и тепло — белого света. При устройстве отраженного освещения в административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения. Нормированные значения освещенности при естественном и совмещенном освещении приведены в табл. 3.

4. Изучение микроструктуры и свойств материала происходит под микроскопом при большом увеличении, поэтому данная работа характеризуется очень высокой точностью [51]. При работе с ЭВМ, как правило, применяется естественное освещение. Желательно чтобы световые проемы располагались слева от оператора ЭВМ, допускается и правостороннее естественное освещение. В тех случаях, когда одного естественного освещения не хватает, устанавливается совмещенное освещение. При этом дополнительное искусственное освещение применяется не только в темное, но и в светлое время суток. Рекомендуемая освещенность для работы с экраном дисплея составляет 200 лк, а при работе с экраном в сочетании с работой над документами — 400 лк. Рекомендуемые яркости в поле зрения операторов должны лежать в пределах 1:5 — 1:

10. Таблица 3.4Значения освещенности при естественном и искусственном освещении [51]Характеристика работы

Наименьший размер объекта, мм

Контрастность объекта с фоном

Искусственное освещение, лк

Естественное освещение

КЕО, %Совмещённое освещение, КЕО, %При комбинированном освещении

При общем освещении

При верхнем или верхнебоковом

При боковом

При верхнем или верхнебоковом

При боковом

Очень высокой точности

От 0,15 до 0,30Малый, средний3 000 750—4,21,5Освещение должно быть достаточно равномерно распределено на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве; не должно быть резких теней, прямой и отраженной блеклости; освещение должно быть равномерно во времени; направление излучаемого осветительными приборами светового потока должно быть оптимальным. Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещении следует проводить чистку стекольных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

5.5 Повышенный уровень рентгеновского излучений в рабочей зоне

Рентгеновское излучение — этоэлектромагнитное излучениес широким диапазоном длин волн (от 8· 10−6до 10−12см). Источником рентгеновского излучения может являться дефрактометр рентгеновский общего назначения (Rigaku) — электровакуумный прибор, работающий при высоком напряжении, обладающим малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения. Происходит бомбардировка вещества потоком электронов. Длина волны рентгеновского излучения равна 10−9м. Расчетные методы дозиметрии для рентгеновских и γ-лучей позволяют установить значение дозы, если известен поток излучения D, рад, попадающий в данную область: D = 1,6*10−8Nnν[τm+σm+χm (hν-2mc2)/(hν)],(5.1)гдеNnν - число фотонов с энергией hν, прошедших через 1 см² нормально к поверхности; выражение в квадратных скобках — массовый коэффициент поглощения рентгеновских лучей за счет фотоэффекта τm, некогерентного рассеяния σm и образования пар χm (hν-2mс2)/(hγ) соответственно. Численный коэффициент введен для перевода единицы измерения дозы излучения МэВ/г в рады (Р).Мощность экспозиционной дозы на рабочем месте не должна превышать 1,8*10−10 А/кг = 2,5 мР/ч = 0,69 * 10−9 Р/с.Нормами радиационной безопасности НРБ — 99 [52] (Санитарными правилами СП 2.

6.1. 758 -99 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Ионизирующие излучения, радиационная безопасность») устанавливают следующие категории облучаемых лиц: персонал и все население. Персонал — лица, работающие с техническими источниками (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б). Основные пределы доз приведены в таблице 5.

5.Таблица 5.5Нормирование допустимой дозы ионизирующего излучения по СП 2.

6.1. 758 -99 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Ионизирующие излучения, радиационная безопасность» [52]. Нормируемая величина

Пределы дозперсонал (группа А) население

Эффективная доза20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год

Эквивалентная доза за годв хрусталике глаза150 мЗв15 мЗвв коже500 мЗв50 мЗвв кистях и стопах500 мЗв50 мЗвИонизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффекта, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, анамалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни). Кроме того, степень воздействия радиации зависит от того, является ли облучение внешним или внутренним. Для защиты от действия ионизирующего излучения аппаратура оснащается защитными устройствами, такими как свинцовое стекло и защитные кожухи. Кроме того, оператором могут использоваться средства индивидуальной защиты для защиты частей тела и органов зрения.

5.6 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Электрический ток представляет собой скрытый тип опасности, т.к. его трудно определить в токои нетоковедущих частях оборудования, которые являются хорошими проводниками электричества. Смертельно опасным для жизни человека считают ток, величина которого превышает 0,05А, ток менее 0,05А — безопасен (до 1000 В). С целью предупреждения поражений электрическим током к работе должны допускаться только лица, хорошо изучившие основные правила по технике безопасности. В лаборатории для вырезки образцов источником ОВПФ может являться искрорезка система ЧПУ «АРТА-2.7"(дальше по тексту СЧПУ). Питание СЧПУ осуществляется от трехфазной сети переменного тока с напряжением 380/ 220 В, частоты 50 Гц. Термическая обработка, рентгеноструктурные исследования, работа на растровом электронном микроскопе и ПЭМ, а так же другие операции на электрооборудовании напрямую сопряжена с высоким значением напряжения в электрической цепи. Существует вероятность, что человек одновременно прикоснется к металлоконструкциям здания и металлическим корпусам электрооборудования, или одновременно прикоснется технологическим аппаратам и к металлическим корпусам или открытым токоведущим частям приборов, следовательно, помещения исследовательской лаборатории можно отнести к помещениям с повышенной опасностью поражения электрическим током. Основными параметрами электрического тока являются частота электрического тока f (Гц), электрическое напряжение в сети U (В), сила электрического тока I (А). С точки зрения электробезопасности важное значение имеет тип электрической сети

Напряжение в электрической цепи нормируется в соответствии с ГОСТ 12.

1.038−82 ССБТ «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» [53]. Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки, не должны превышать значений, указанных в таблице 5.

6. Таблица 5.6Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки [53]Род тока

Напряжение U, В (не более) Сила тока I, мА (не более) Переменный, 50 Гц.2,00,3Примечание. Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействий не более 10 мин в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения. Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25°С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в три раза. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц не должны превышать значений, указанных в таблице 3.

7.По величине тока, токи подразделяются на: пороговый ощутимый (0,5…1,5 мА); пороговый неотпускающий (10…15мА); удушающие (25…25 мА); фибрилляционные (100 мА и выше). Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое, биологическое, механическое и световое воздействие. Таблица 5.7Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при аварийном режиме электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц [53]Продолжительность воздействия t, с. Нормируемая величина

Напряжение U, В. Сила тока I, мА. От 0,01 до 0,8 220 220

Термическое воздействие характеризуется нагревом кожи, тканей, вплоть до ожогов. Электролитическое воздействие заключается в электролитическом разложении жидкостей, в том числе и крови. Биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биологических процессов, протекающих в организме человека, и сопровождается разрушением и возбуждением тканей, судорожным сокращением мышц. Механическое действие приводит к разрыву ткани, а световое — к поражению глаз. С целью защиты от поражения током необходимо устанавливать заземления, защитное отключение, производить изоляцию открытых участков цепей представляющих угрозу и/или использовать защитные кожухи [54]. 5.

6.1 Расчет защитного заземления

Расчет заземления сводится к определению числа заземлителей и длины соединительной полосы исходя из допустимого сопротивления заземления для обеспечения защиты при выносной схеме расположения заземлителей. Расчет выполнен согласно [54]. Расчётный ток замыкания на землю IЗ при напряжении 380 В (фазное напряжение: UФ = = 220 В) определяем по формуле,(5.2)где UФ — фазное напряжение сети, В. А.Т.к. к заземляющему устройству присоединяются корпуса оборудования напряжением до 1000 В (380 В), сопротивление заземляющего устройства должно быть не выше 4 Ом. Примем RЗ = 4 Ом [55]. Расчётное удельное сопротивление грунта ρрасч.Примем климатический коэффициент при сухом грунте ψз = 1,4 [54]. ρрасч. = ρ ∙ ψз = 150 ∙ 1,4 = 210 Ом ∙ мСопротивление естественных заземлителей, схема приведена на рис.

5.3. Рис.

5.1 Схема естественных заземлителей. В качестве заземлителя выбираем стальную трубу диаметром 40 мм, сопротивление которой можно рассчитать по следующей формуле,(5.1) Ом. Сопротивление искусственного заземлителя. Считаем, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно. Ом. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя [54], схема приведена на рис.

5.2. м.Рис.

5.2 Схема одиночного вертикального заземлителя., мм. Ом. Предварительно разместим заземлители на плане, определим число вертикальных заземлителей и расстояние между ними. Длина соединительной полосы (шины) = периметру прямоугольника (заземляющего устройства) 12×6 м, т. е. lП = 36 м. Вертикальные стержни разместим через каждые 2 м — всего 18 стержней (Рис. 5.3).Рис.

5.3. Схема размещения вертикальных стержней. Сопротивление соединительной полосы (рис. 3.4) [54]. Рис.

5.4 Схема соединительной полосы., Ом. С учётом коэффициента использования полосы ηп:ηп = 0,32 [13] Ом. Требуемое сопротивление растеканию вертикальных стержней. Ом. Окончательно определяем число вертикальных стержней n. По предварительным данным:

число стержней n = 18 шт., — длина стержней LСТ = 2,5 м, — расстояние между ними 2,0 м. Находим коэффициент использования вертикальных заземлителей (стержней) [13] ηст = 0,71 и получаем: шт. ~ 18 шт. Расчет параметров защитного заземления, выполненный в соответствии с ПУЭ, выявил, что для обеспечения электробезопасности необходимо в качестве заземлителей использовать вертикальные стержни в количестве 18 шт. на расстоянии 2 м друг от друга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе были обнаружены следующие закономерности:

1. Исследовано влияние параметров изотермического отжига в сталях 45 и У8 в интервале температур изотермической выдержки 590 — 670˚С при длительности выдержки от 8 до 72 ч.

2. Проведено исследование твердости и микроструктуры в сталях 45 и У8.

3. Обнаружено аномальное повышение твердости стали 45 после изотермического отжига при температуре изотермической выдержки 630˚С и времени выдержки 24 ч. по сравнению с полным отжигом на 10ед. НВ. 4. Микротвердость структурных составляющих стали 45 после изотермического отжига при температуре изотермической выдержки 630 -650˚С и времени выдержки 24 ч также аномально повышается по сравнению с полным отжигом на 14 ед. HV (ферритное зерно) и на 140 ед. HV (перлитное зерно). Подобное поведение твердости подтверждает ранее обнаруженную аномалию, связанную с образованием промежуточной карбидной фазы типа Fe42C по перитектоидной реакции при температуре 630 — 650˚С.

5. Кинетика процесса сфероидизации карбидной фазы для сталей 45 и У8 различна. Причем скорость сфероидизации для стали 45 значительно ниже, чем в стали У8, на что указывают соотношение зернистого и пластинчатого перлита и размеры карбидной фазы.

6. В ходе выполнения организационно-экономической части были рассчитаны затраты на проведение НИР. Длительность проекта составила 240 дней. Провели оптимизацию экономической сети, построили сетевые графики. Длительность проекта после оптимизации сократилась до 209 дней. Экономический эффект составил 405 387 рублей.

7. В разделе безопасность и экологичность проекта выявлены и проанализированы опасные и вредные производственные факторы, которые могут возникнуть на рабочем месте инженера, занимающегося исследованием микроструктуры и свойств титана. В качестве метода защиты от повышенного значения напряжения в электрической цепи было рассчитано защитное заземление, его параметры и место расположения. Для обеспечения электробезопасности необходимо в качестве заземлителей использовать вертикальные стержни в количестве 18 штук на расстоянии 2 м друг от друга. Список используемых источников

ГОСТ 12.

0.003−74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» М.: Изд-во стандартов, 1974. ГОСТ 12.

1.005−88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» М.: Изд-во стандартов, 1988

Азизов Б. М. Производственная санитария и гигиена труда / Б. М. Азизов, И. В. Чепегин — Казань: Изд-во Казань. Гос. технол.

ун-та, 2009, — 221 с. ГН 2.

2.5. 1313 — 03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Венцель В. Д. Основы промышленной экологии и природопользования: учебное пособие. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010, — 79 с. — ISBN 978−5-8149−0973−2ГОСТ 12.

4.123 — 83 «Система стандартов безопасности труда. Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений» М.: Изд-во стандартов, 1983. ГОСТ 12.

1.007−76 «СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА. Вредные вещества», М.: Изд-во стандартов, 1976. ГН 2.

2.5. 1313−03 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны». ГОСТ 12.

1.007 — 76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация. Общие требования безопасности», М.: Изд-во стандартов, 1976. СНиП 23—05—95. Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение. Сан

ПиН 2.

6.1. 2523−09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» ГОСТ 12.

1.038−82 ССБТ «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» М.: Изд-во стандартов, 1982

Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник / С.В.Белов[и др.] /под ред Белова С. В. / М.: Машиностроение, 1986 — методика расчета заземления, зануления

ПУЭ. Правила устройства электроустановок.