Введение к работе
Актуальность темы исследования. Испытание и обслуживание объектов автотракторного машиностроения является неотъемлемой частью процесса производства и эксплуатации технологических машин. При испытательных и ремонтных работах, проводимых в помещениях ограниченного объема основные продукты горения (оксиды углерода, азота, альдегиды, сажа, бенз(а)пирен, пары топлив и масел), а также избытки теплоты (ИТ) создают повышенные уровни загазованности и зоны с неудовлетворительными параметрами микроклимата, что отрицательно влияет на здоровье работников. Повышенная загазованность рабочих зон (РЗ) обкаточных участков и зон технического обслуживания и ремонта (ТО и ТР) в сочетании с неблагоприятными параметрами микроклимата (повышенная температура и высокая подвижность воздуха) в большинстве случаев приводят к снижению производительности труда. Так, концентрация вредных веществ (ВВ) в РЗ вблизи действующих источников загрязнения превышает максимально-разовые ПДКрз по оксидам азота в 10-15 раз, по оксидам углерода в 5-Ю раз, а производительность труда работников машиностроительного предприятия при температуре 33,бС снижается на 35% по сравнению с производительностью при 26С.
Таким образом, задача сохранения здоровья рабочих цехов обкатки и ремонта, при вредном воздействии выбросов ВВ и ИТ обкатываемых и ремонтируемых машин, поставленная в диссертации, является актуальной.
Работа выполнялась в рамках задания Рособразования на проведение отдельной НИР в 2011-2012 г.г. по теме: «Разработка фундаментальных основ методологии математического моделирования формирования опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ)».
Целью работы является улучшение условий труда операторов участков обкатки и ремонта машин путем определения опасных зон загазованности, параметров производственного микроклимата и достижения их допустимых величин в рабочей зоне.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи исследования:
1. Произвести анализ состояния воздушной среды РЗ участков
обкатки и зон технического обслуживания и ремонта машиностроительных
и обслуживающих предприятий.
2. Проанализировать существующие математические модели,
описывающие процессы распространения и ассимиляции ВВ и ИТ в
воздушной среде.
-
Разработать математическую модель процессов распространения ВВ и ИТ в производственных помещениях и зонах ТО и ТР.
-
Реализовать математическую модель процессов распространения ВВ и ИТ в виде программного обеспечения, позволяющего рассчитать параметры состояния воздушной среды в производственных помещениях обкатки машин и зонах технического обслуживания и ремонта.
-
Провести экспериментальные исследования с целью проверки
адекватности разработанной математической модели.
6. Разработать рекомендации к технологическому регламенту обкатки и к воздухоохранным мероприятиям для участков обкатки машин (на примере ООО «КЗ Ростсельмаш» и 000 "Ростовский Автобусный Завод").
Предмет и объект диссертационного исследования. Предметом исследования является технологический процесс обкатки, ремонта и технического "обслуживания технологических машин, в результате которого выделяются ВВ и ИТ в воздушную среду РЗ. Объектом исследования является воздух РЗ участков обкатки технического обслуживания и ремонта, качество которого необходимо обеспечить.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
-
Разработана нестационарная трехмерная математическая модель тепломассопереноса ВВ и ИТ в производственной среде, позволяющая уточнить формулировку и коэффициенты краевой задачи путём сравнения результатов модельных расчётов сданными физического эксперимента и учитывать как стационарные, так и передвижные источники загрязнения.
-
Математическая модель описана уравнениями в «безразмерном» виде и использует критерии подобия, связи между коэффициентами турбулентной диффузии и теплопроводности и применима к различным объектам. .
. 3. Для комплексной оценки негативного воздействия загазованности воздуха и неудовлетворительных параметров микроклимата на работников предложены критерии ks(r), и 7>(т), которые являются количественной мерой загрязнения воздуха и определяются отношением площадей зон загазованности и неудовлетворительных параметров производственного микроклимата ко всей площади помещения.
Практическая ценность работы:
1.^Предложена методика расчёта концентраций ВВ, температур и скоростей движения воздуха в производственной среде со стационарными и движущимися источниками загрязнения на участках обкатки и в зонах ТО и ТР машин.
-
Разработано программное обеспечение, которое позволяет рассчитать поля концентраций ВВ, температур и подвижности воздуха РЗ, определить опасные зоны загазованности воздуха и зоны неблагоприятных параметров микроклимата в помещении, а также количество рабочих мест испытателей, не удовлетворяющих санитарно-гигиеническим нормативам.
-
Разработаны рекомендации к технологическому регламенту обкатки, техническому обслуживанию и ремонту машин.
Реализация работы в промышленности. Результаты исследований апробированы и внедрены на обкаточном участке 000 «КЗ Ростсельмаш» и на участке сварки в цеху №8 000 «РоАЗ».
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции в рамках промышленного конгресса Юга России «Инновационные технологии в машиностроении» (г. Ростов-на-Дону, Роствертол, 2009-2010 г.г.), на V Всероссийской школе-семинаре «Математическое моделирование и биомеханика в современном университете» (п. Дивноморское, Краснодарского края, 2009 г.), на 12-ой Международной научно-практической конференции «Техносферная безопасность, надёжность, качество, энерго- и ресурсосбережение», (Туапсинский район, пос. Новомихайловский, 6-Ю сентября, 2010 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано -8 печатных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных литературных источников. Материал диссертации содержит 183 страницы машинописного текста, 35 таблиц, 67 рисунков, список библиографических источников из 111 наименований. Отдельное приложение на 10 страницах.
