Шаптала Виталий Владимирович. Улучшение охраны труда работников комбикормовых предприятий агропромышленного комплекса путем снижения пылевого загрязнения производственной среды

brief description

Шаптала Виталий Владимирович. Улучшение охраны труда работников комбикормовых предприятий агропромышленного комплекса путем снижения пылевого загрязнения производственной среды : дис. ... канд. техн. наук : 05.26.01 Орел; Белгород, 2006 170 с. РГБ ОД, 61:07-5/792

61:07-5/792
БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В.Г. ШУХОВА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ОХРАНЫ ТРУДА
На правах рукописи
ШАПТАЛА ВИТАЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
УЛУЧШЕНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА РАБОТНИКОВ
КОМБИКОРМОВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМПЛЕКСА ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕНОЙ СРЕДЫ
Специальность 05.26.01 - Охрана труда (в агропромышленном комплексе)
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель:
кандидат технических наук, доцент Тюриков Борис Михайлович
Орел, Белгород 2006 
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
Введение 5
Глава 1. Современное состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1. Состояние заболеваемости и травматизма на предприятиях комбикормо¬вой промышленности 10
1.2. Комбикормовое производство и его опасные и вредные факторы 13
1.3. Влияние запыленности воздуха на профессиональную заболеваемость ра-ботников комбикормовых предприятий 21
. 1 ^.Характеристика применяемых методов и технических средств борьбы с
пылью 25
1.4.1. Аспирация пылевыделяющего оборудования 26
1.4.2. Очистка аспирируемого воздуха 31
1.4.3. Пылеуборка поверхностей 38
1.4.4. Общеобменная вентиляция 40
1.4.5. Средства индивидуальной защиты от пыли 43
Выводы. Цель и задачи исследования 45
Глава 2. Теоретические и экспериментальные исследования 48
2.1. Математическое моделирование формирования пылевой обстановки при
производстве комбикормов 48
2.2. Методика экспериментальных исследований пылевого состояния произ-водственной среды 55
2.3. Методика исследования физико-механических свойств комбикормовых
пылей 57
2.4. Обоснование инженерно-технических решений и организационных ме-роприятий по борьбе с пылью 60
2.5. Статистическая обработка результатов измерений 61
Выводы 63 
з
Глава 3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований 65
3.1. Анализ производственного травматизма в комбикормовой отрасли АПК..65
3.2. Математические модели формирования пылевой обстановки при производ-стве комбикормов 72
3.2.1. Моделирование процессов выделения пыли 72
3.2.2. Моделирование пылевого состояния производственных помещений 83
3.2.3. Моделирование пылевого загрязнения промышленных площадок комби-кормовых предприятий 90
3.2.4. Прогнозирование концентрации и дисперсного состава пыли в зоне дыха¬ния работающих 97
3.3. Экспериментальные исследования пылевого загрязнения производственной
среды 109
3.3.1. Исследование физико-механических свойств пылей, выделяемых при про-изводстве комбикормов 109
3.3.2. Определение параметров пылевого состояния производственных
помещений 117
3.4. Прогнозирование пылезащитной эффективности СИЗОД 123
Выводы 127
Глава 4.Технические решения и организационные мероприятия по снижению пылевой нагрузки на работников комбикормовых предприятий 128
4.1. Технические решения по реконструкции систем обеспыливания линий по¬дачи мелкодисперсных компонентов комбикорма 128
4.2. Практические рекомендации по снижению пылевыделений в производст-венных помещениях и на промышленных площадках 134
4.3. Методика автоматизированной оценки и отбора информационных материа¬лов по охране труда 138
140
Глава 5. Оценка социально-экономической эффективности от снижения запыленности воздушной среды при производстве комбикормов 141
5.1. Определение социально-экономической эффективности технических реше¬ний по борьбе с пылью 141
5.2. Расчет экономической эффективности реконструкции аспирационных сис¬тем 143
5.3. Расчет и оптимизация социально-экономической эффективности комплекс¬ных систем обеспыливания производства комбикормов 145
Выводы 152
Общие выводы и рекомендации производству 153
Список литературы 156
Приложения 167
Введение
Вредное воздействие пыли является причиной более 40% производст-венно обусловленных и профессиональных заболеваний работников АПК, поэтому снижение пылевого загрязнения воздушной среды является одним из приоритетных направлений обеспечения здоровых и безопасных условий труда, важным условием повышения эффективности агропромышленного производства.
Основным способом борьбы с пылью при производстве комбикормов является аспирация, однако, ее санитарно-гигиеническая эффективность во многих случаях оказывается недостаточной, что приводит к повышенной за-пыленности воздуха рабочих и обслуживаемых зон. Главными причинами этого является несовершенство аспирационных систем, выделение пыли че¬рез неплотности оборудования и локализующих укрытий, рассредоточенное и поверхностное пыление, недостаточный и неправильно организованный воздухообмен помещений и другие.
Из-за разнообразия причин и источников пылевого загрязнения воздуха поддержание предельной допустимой концентрации пыли с помощью одной лишь аспирации, как правило, невозможно. Необходимо использование дру¬гих дополняющих аспирацию средств борьбы с пылью: вакуумной пыле¬уборки поверхностей, общеобменной вентиляции, а при выполнении ряда специфических работ - средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД). Произвольное применение несогласованных между собой средств обеспыливания может привести к ухудшению пылевой ситуации на рабочих местах, поэтому актуальной задачей является, установление условий рацио-нального применения отдельных способов борьбы с пылью, а также разра¬ботка инженерных методов расчета комплексных систем обеспыливания, как наиболее эффективного средства защиты работников от вредного воздейст¬вия пыли. Важным условием разработки расчетных методик и технических решений по совершенствованию обеспыливающих систем является примене-ние математического моделирования процессов пылевого загрязнения воз-душной среды, отдельных средств обеспыливания и их комплексов.
Настоящая диссертационная работа выполнена на кафедре безопасно¬сти жизнедеятельности Белгородского государственного технологического университета и во Всероссийском научно-исследовательском институте ох-раны труда Министерства сельского хозяйства РФ.
Диссертация основана на закономерностях обеспечения безопасных условий труда и сохранения здоровья работников в сельскохозяйственном производстве, развитых в работах И.В. Гальянова, А.И. Гавриленко, А.П. Ла-пина, А.В. Луковникова, В.Н. Михайлова, Б.М. Тюрикова, А.Ф. Теплова,
А.К. Тургиева, В.С. Шкрабака и других. Внедрение результатов их исследо-ваний, а также выполнение целевых научно-технических программ МСХ РФ по охране труда привели к улучшению условий и охраны труда на предпри¬ятиях перерабатывающих отраслей АПК, однако задача снижения до безо¬пасного уровня пылевой нагрузки на работников комбикормовой промыш¬ленности все еще остается нерешенной.
Цель работы: улучшение условий и охраны труда работников комби-кормовых предприятий путем снижения запыленности воздуха на основе мо-делирования пылевого загрязнения производственной среды
Объектом исследования является условия и охрана труда работников предприятий комбикормовой промышленности.
Предметом исследования является пылевая нагрузка на работников комбикормовых предприятий
Параметрами исследования являются концентрация пыли воздуха ра-бочих (обслуживаемых) зон и промышленных площадок; величина осадоч¬ной запыленности поверхностей помещений и оборудования; механические свойства взвешенной пыли; технические характеристики устройств и систем обеспыливающей вентиляции
Положения, выносимые на защиту:
-математические модели источников пылевыделения, процессов формиро-вания пылевого состояния помещений и технических средств защиты от пы¬ли;
-результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств комбикормовых пылей и параметров воздушной среды производст-венных помещений;
-методики расчета технических средств и систем борьбы с пылью;
-технические решения, рекомендации и организационные мероприятия по снижению пылевой нагрузки на работников комбикормовых предприятий.
Научная новизна работы:
-установлены новые зависимости для расчета интенсивности основных источников пылевыделения;
-уточнена методика расчета параметров микроклимата и пылевого состоя-ния производственных помещений;
-выявлены новые закономерности распределения концентрации и дис-персного состава пыли по высоте помещения, позволяющие уточнить расчет пылевой нагрузки на работников;
-обоснован новый метод прогнозирования гигиенической эффективности аспирационных систем;
-уточнена методика расчета защитной эффективности противопылевых респираторов
-разработана методика расчета и оптимизации комплексных систем обес-пыливания производства комбикормов.
Практическая ценность работы
Комплекс теоретических и экспериментальных исследований при их внедрении позволит снизить пылевую нагрузку на работников комбикормо¬вых предприятий на 20-25%.
По результатам теоретических и экспериментальных исследований предложены технические решения для реконструкции систем аспирации уз¬лов загрузки пылящих компонентов комбикормов, позволяющие нормализо¬вать пылевую обстановку на рабочих местах и сократить безвозвратный пы¬леунос сырья.
Внедрение результатов исследований
Технические решения, расчетные методики и рекомендации внедрены на комбикормовом заводе колхоза имени Фрунзе и Новооскольском комби-кормовом заводе Белгородской области, где используются при разработке мероприятий по улучшению условий труда, при реконструкции и наладке обеспыливающего оборудования.
Материалы работы использовались в учебном процессе и дипломном проектировании при подготовке инженеров специальности 280102 «Безопас-ность технологических процессов и производств» на кафедре безопасности жизнедеятельности БГТУ им. В.Г. Шухова.
Результаты внедрения подтверждены документами.
Апробация работы
Результаты исследований и основные положения работы докладывались и получили одобрение на II Всероссийской научно-практической конферен¬ции «Актуальные проблемы труда, его охраны и безопасности»(Самара, 2005); IX Международной научно-производственной конференции «Пробле¬мы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения»(Белгород, 2005); на научно-практической конференции во Всерос-сийском научно-исследовательском институте охраны труда (Орел, 2006); VIII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь»(Пенза 2006), Международных научно-технических конференциях БГТУ им. В.Г. Шухова (Белгород, 2004-2006).
Публикации
Результаты исследований по теме диссертации изложены в 14 печатных работах, 2 из которых опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка ис-пользованной литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста и содержит 155 страниц основного текста, 37 рисун¬ков, 32 таблицы и 3 приложения. Список литературы содержит 117 наимено¬ваний.
Высокая запыленность производственной воздушной среды при произ-водстве комбикормов является главным вредным и опасным производствен-ным фактором. Снижение пылевого загрязнения воздушной среды произ-водственных помещений и промышленных площадок возможно лишь на ос-нове комплексного подхода, включающего в себя уменьшение технологиче-ского пылевыделения и его локализацию, рациональное сочетание различных средств борьбы с пылью и их инженерно-техническое усовершенствование, повышение культуры производства, эффективности обучения и пропаганды по вопросам охраны труда и промышленной безопасности.

bibliography

Выводы
1. Разработана методика расчета экономической эффективности реконструк¬ции аспирационных систем узлов растаривания и загрузки мелкодисперсных компонентов комбикормов. Социально-экономический эффект предлагаемых технических решений составляет 152 596 руб.
2. Предложена методика расчета и оптимизации комплексных систем обес-пыливания (КСО) производственных помещений комбикормовых предпри¬ятий. Оценка социально-экономической эффективности снижения запылен¬ности производственной и окружающей воздушной среды, достигаемого в результате внедрения КСО, составляет до 10 рублей на 1 тонну производи¬мых комбикормов.
Общие выводы и рекомендации производству
1. Повышенная запыленность воздуха является основным вредным и опасным фактором комбикормового производства. Продолжительное воздей¬ствие органоминеральных пылей, выделяющихся при производстве комби¬кормов, является причиной более 40 % всех случаев профессиональных за¬болеваний работников комбикормовых предприятий. Запыленность воздуха ухудшает условия труда и приводит к повышению травматизма на 8-10 %. Пыль основных компонентов и самих комбикормов образует с воздухом взрывоопасные смеси, представляющие потенциальную угрозу жизни и здо¬ровью работников. Поэтому борьба с пылью является одним из главных на¬правлений улучшения условий и охраны труда работников комбикормовой промышленности.
2. Разработаны математические модели основных источников пылевого загрязнения производственной среды, с помощью которых обоснованы спо¬собы снижения их интенсивности на 30-60 %.
3. Предложены методики расчета санитарно-гигиенической эффектив¬ности аспирационных установок и пылевого состояния производственных помещений, позволяющие найти конструктивно-режимные параметры сис¬тем обеспыливающей вентиляции, необходимые для поддержания предель¬но-допустимой запыленности воздуха рабочих зон на уровне 4-6 мг/м3.
4. Исследованы закономерности рассеивания запыленных аспирацион¬ных выбросов комбикормовых предприятий, позволяющие разработать ме¬роприятия по снижению запыленности приточного воздуха до О.ЗСпдк , нор¬мализации пылевой обстановки в зонах обслуживания открыто установлен¬ного оборудования, на промышленных площадках и на границах санитарно¬защитных зон.
5. Обоснован и разработан метод расчета распределения концентрации пыли по высоте помещений и в частности, в зоне дыхания работников, по¬зволяющий повысить на 20 % достоверность определения величины общей и фракционной пылевой нагрузки , получаемой ими в течение рабочей смены.
6. Экспериментально найдены характеристики пылей комбикормового производства и параметров пылевого состояния производственных помеще¬ний, входящие в математические модели, а также выполнена опытная про¬верка предлагаемых расчетных методик. Результаты натурных обследований показывают хорошее(до 15 %) согласование расчетных методик и опытных данных.
7. На основе применения фракционных коэффициентов проникания предложена уточненная методика прогнозирования защитной эффективности противопылевых респираторов, позволяющая повысить точность определе¬ния максимально допустимой концентрации пыли на 30 %.
8. Разработана автоматизированная компьютерная технология, позво¬ляющая в 2 раза сократить время экспертизы и отбора наиболее эффективных информационных и иллюстративных материалов, повысить результативность инструктажей, обучения и пропаганды по охране труда и промышленной безопасности, как необходимого условия сохранения жизни и здоровья ра¬ботников комбикормовых предприятий.
9. На основе результатов теоретических и экспериментальных иссле¬дований разработаны инженерно-технические предложения по реконструк¬ции систем обеспыливания линий подачи мелкодисперсных компонентов комбикормов. Внедрение этих предложений позволило нормализовать пыле¬вую обстановку на рабочих местах, снизить пылевую нагрузку на работников комбикормовых предприятий на 20-25%; снизить безвозвратные потери цен¬ного сырья и уменьшить пылевое загрязнение внешней среды. Экономиче¬ский эффект от внедренных инженерно-технических решений составляет 152 596 руб. в год.
Обоснована необходимость применения в комбикормовом произ¬водстве комплексных систем обеспыливания, разработана методика их рас¬чета и оптимизации. Прогнозируемая общая социально-экономическая эф¬фективность разработанных инженерно-технических и организационных ме¬роприятий по снижению пылевого загрязнения производственной и окру¬жающей среды составляет порядка 10 рублей на 1 тонну производимых ком¬бикормов.