Гальваническое производство

Оксидирование алюминия. Покрытие электропроводно, имеет невысокие защитные свойства, хорошую прочность сцепления с основным металлом.

Пассивация. С целью сохранения декоративного вида и повышения коррозионной стойкости покрытия обрабатывают специальными пассивирующими растворами, содержащими в основном хромовые соединения.

Фосфатирование. Чаще фосфатирование применяется для обработки стальных изделий, реже для алюминия, магния и цинка. Ценные свойства фосфатного слоя определяют области его использования. Фосфатирование применяется для защиты от атмосферной коррозии деталей, от которых не требуется декоративного вида; повышение адгезии лакокрасочных материалов, клеев; а так же как электроизоляционное покрытие.

Электрополировка. Электрохимическое полирование применяют, главным образом, для отделки не сложных по форме изделий из стали, меди и их сплавов. Результатом полирования является возникновение блеска поверхности металла, которое сопровождается растворением его внешнего слоя и, в большинстве случаев, сглаживанием микрошероховатостей.

Хромирование. Хромовые покрытия в отношении их функционального применения являются одними из наиболее универсальных. С их помощью повышают твердость и износостойкость поверхности изделий, инструмента, восстанавливают изношенные детали. Связано это с наличием на его поверхности весьма плотной пассивирующей пленки оксидной природы, которая при малейшем повреждении легко восстанавливается. Широко применяется для защиты от коррозии и с целью декоративной отделки поверхности изделий. В зависимости от режима процесса можно получить различные по свойствам покрытия.

Железнение. Железнение как гальваническое покрытие распространено очень мало. Главным образом оно используется в полиграфической промышленности для покрытия матриц, а в последнее время также при окончательной обработке деталей машин или при ремонте изношенных инструментов. Кроме того, этим способом можно приготовить особо чистое железо для физических и химических исследований. Основным элементом электролита является сернокислое или хлористое железо.

В данном курсовом проекте используется процесс кадмирования, для него рассматривается технологический процесс, рассчитывается валовый выброс.

1.3.Описание технологических процессов на объекте проектирования

       Технологический процесс кадмирования:

1. Обезжиривание(NaOH щелочь(едкий натр).Температура раствора 80⁰ С Обезжиривание в щелочных растворах подразделяют химическое и электрохимическое. В состав щелочных обезжиривающих растворов входят едкая щелочь, фосфаты, силикаты, кальцинированная сода. Минеральные жиры не разрушаются в щелочных растворах, но образуют под их воздействием водные эмульсии, что облегчает дальнейшее удаление с поверхности металла. Сила сцепления жиров с поверхностью металла довольна большая. Поэтому в щелочные обезжиривающие растворы добавляют специальные добавки-эмульгаторы: жидкое стекло, стеарин, смачивающие поверхностно-активные добавки, которые понижают поверхностное натяжение на границе двух фаз. Одним из очень важных условий, гарантирующих полное удаление с поверхности изделий омыляемых и неомыляемых жиров, является повышенная температура щелочных растворов. Мыла, получающиеся в результате обезжиривания, растворяются в горячих щелочах значительно лучше, чем в холодных. Рекомендуемая температура щелочных растворов от 60-90⁰С. Движение моющего щелочного раствора относительно поверхности деталей во много раз ускоряет моющее действие. Поэтому, перемешивание раствора, струйная его подача на детали, ультразвуковое колебание раствора следует применять как для ускорения процесса, так и для улучшения очистки. 
2. Промывка в горячей воде. Температура воды 90⁰ С
3. Травление в 30-процентном растворе соляной кислоты

Для травления стали применяется соляная или серная кислота. В соляной кислоте происходит растворение окалины, в то время как серная кислота подтравливает окалину, ослабляя ее адгезию со сталью. Обычные стали, уже обезжиренные, травят в 30 % - ной соляной кислоте при комнатной температуре вплоть до полного удаления окалины и ржавчины. После промывки применяют анодное обезжиривание с целью удаления протравленного шлама при / 5 - МО А / дм2 в течение 1 - 2 мин. После промывки производят - 10-с активацию поверхности в 10 % - ном растворе серной кислоты при комнатной температуре.

4. Промывка в холодной проточной воде.
5. Кадмирование (нанесение самого покрытия)
6. Промывка деталей  в дистиллированной воде для сбора электролита.
7. Пассивирование(облагораживание покрытия)
8. Промывка деталей  в дистиллированной воде
9. Промывка в холодной проточной воде.

                                       

4.      Требования к технологическим процессам

  Требования безопасности труда следует соблюдать:

- при приготовлении  электролитов и растворов;

- при подготовке поверхности перед нанесением покрытий;

- при нанесении покрытий.

Нанесение всех видов  металлопокрытий на всех стадиях  производства должно соответствовать  требованиям ГОСТ 12.1.010-76, ГОСТ 12.3.002-84, Межотраслевых правил по охране труда при использовании химических веществ и настоящих правил.

Безопасность технологических  процессов нанесения металлопокрытий  должна быть обеспечена:

- автоматизацией и  герметизацией процессов, являющихся  источником    опасных и вредных производственных факторов;

- механизацией и автоматизацией  ручного труда;

- заменой токсичных  и горючих веществ нетоксичными  и негорючими веществами;

- устранением непосредственного  контакта работников с веществами  и растворами, оказывающими вредное  воздействие на организм человека;

- использованием автоматизированных  методов определения концентрации веществ 1-го класса опасности в воздухе рабочей зоны;

- использованием блокировочных  устройств и средств световой  и звуковой сигнализаций при  нарушениях технологического процесса;

- своевременным удалением  и обезвреживанием отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов. При нанесении металлопокрытий необходимо учитывать следующие опасные и вредные производственные факторы:

- повышенное содержание  пыли в воздухе рабочей зоны;

- повышенную загазованность парами вредных химических веществ;

- токсическое, раздражающее, канцерогенное воздействие веществ  (кислот и щелочей, электролитов  и растворов) на организм работника;

- повышенную влажность  воздуха;

- повышенный уровень  шума и вибрации;

- повышенный уровень ультразвука;

- опасный уровень напряжения  в электрической цепи, которая  может замкнуться через тело  человека;

- повышенный уровень  статического электричества;

- повышенную температуру  поверхности изделия и оборудования;

- пожаровзрывоопасность;

- движение частей механизмов  и машин;

- разлет частиц абразивных  материалов;

- физические нагрузки  работника, сопровождающиеся повышенными  затратами его энергии.

 Содержание вредных  веществ в воздухе рабочей  зоны не должно превышать предельно  допустимых концентраций (ПДК), установленных ГОСТ 12.1.005-88, ГН 2.2.5.686-98 и ГН 2.2.5.687-98.

 Уровни шума на  рабочих местах не должны превышать  допустимых уровней, установленных ГОСТ 12.1.003-83 и ГН 2.2.4/2.18.562-96.

Уровни вибрации на рабочих местах не должны превышать величин, установленных ГОСТ 12.1.012-90 и ГН 2.2.4/2.1.566-96.

 Уровни ультразвука на рабочих местах не должны превышать величин, установленных ГОСТ 12.1.001-89, ГОСТ 12.2.051-80, СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96, Санитарными правилами и нормами при работе на промышленных ультразвуковых установках.

 Напряжения прикосновения и  токи, протекающие через тело  работника при работе электроустановок, не должны превышать норм, установленных ГОСТ 12.1.038-82.

Напряженность электростатического  поля на рабочих местах не должна превышать  норм, установленных ГОСТ 12.1.018-93, Санитарно-гигиенических норм допустимой напряженности электростатического поля.

Микроклимат производственных помещений  должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96.

При проведении технологических процессов  нанесения металлопокрытий должны выполняться требования пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 и Правил пожарной безопасности в РФ.

Инструмент, применяемый в технологических  процессах нанесения металлопокрытий, должен отвечать соответствующим требованиям  государственных стандартов, технических условий и технологической документации.

При применении абразивного инструмента  необходимо выполнять требования ГОСТ 12.3.028-82 и Межотраслевых правил по охране труда при холодной обработке металлов.

Погрузочно-разгрузочные работы должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.009-76, ГОСТ 12.3.020-80 и Межотраслевых правил по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов.

Работы с вредными и взрывопожароопасными веществами должны проводиться при включенных вентиляционных системах с применением  средств индивидуальной защиты.

Присутствие посторонних лиц в рабочем пространстве оборудования для очистки деталей и нанесения металлопокрытий во время его работы или наладки не допускается.

Технологические процессы нанесения металлопокрытий должны проводиться в соответствии с  технической документацией организации - разработчика технологического процесса.

 Для каждого способа  нанесения металлопокрытий в  организации должны быть разработаны  и утверждены в установленном  порядке технологические инструкции  и инструкции по охране труда.

Технологические процессы нанесения металлопокрытий должны быть, как правило, механизированы и автоматизированы и выполняться в соответствии с установленной технологией. При работе на автоматах, полуавтоматах и других механизированных установках и поточных линиях по нанесению металлопокрытий должны выполняться требования безопасности труда, предусмотренные эксплуатационными инструкциями организации-изготовителя.

Отходы производства должны собираться в специально отведенных местах и подвергаться утилизации или  другим видам переработки в соответствии с нормативно-технической документацией на проводимый технологический процесс, учитывающий химический состав и физическое состояние отходов.

В технологической документации на нанесение металлопокрытий должны быть изложены требования безопасности труда в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1120-83.

При работе с расплавами металлов приспособления для загрузки ванн, погружаемые изделия, металл, добавляемый в ванну, должны быть сухими и нагретыми до 70 - 80 °С.

Загрузка в ванны  и выгрузка из них изделий крупногабаритных и массой более 20 кг должны осуществляться грузоподъемными устройствами.

 

2.Мероприятия по обеспечению безопасности процессов     гальванического производства.

2.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) гальванического производства.

В гальванических цехах источниками опасности являются технологические процессы подготовки поверхности, приготовления растворов и электролитов, нанесение покрытий. Методы очистки поверхностей характеризуются повышенной запыленностью, шумом и вибрацией. Используемые для приготовления растворов щелочи, кислоты, соли при воздействии на организм могут вызвать отравление или профзаболевание. Использование ручного виброинструмента для шлифования поверхностей может быть причиной виброболезни. Работа на ультразвуковых ваннах очистки сопряжена с воздействием на работающего звуковых и ультразвуковых колебаний. Кроме того, обилие промывных ванн в помещении создает повышенную влажность. Нормальные для работы условия обеспечиваются хорошим освещением, приточно-вытяжной вентиляцией и поддержанием нормальной температуры воздуха в цехе.

Наиболее вредными и опасными в  обращении веществами являются:

- Натр едкий (NaOH)

При попадании раствора или пыли на кожу образуется мягкий струп. Возникают язвы, экземы, особенно в суставных складках пальцев. Опасно попадание даже самых малых количеств NaOH в глаза; поражается не только роговица, но и в следствии быстрого проникновения NaOH в глубь страдают и глубокие части глаза. Исходом может быть слепота. При попадании на кожу —обмывание пораженного участка струей воды в течении 10мин, затем примочки из 5% раствора уксусной или лимонной кислоты. При попадании в глаза —тщательное немедленное промывание струей воды или физиологическим раствором в течении 10— мин. ПДК —0,5 мг/м3.

Индивидуальная защита: спецодежда из плотной ткани, резиновые перчатки, нарукавники, фартуки, обувь.

-Соляная кислота (HCL)

 При высоких концентрациях — раздражение слизистых, в особенности   носа, коньюктивит, помутнение роговицы, покалывание в груди, насморк, кашель, хроническое отравление вызывает катары дыхательных путей, разрушение зубов, изменение слизистой носа и даже пропадение носовой перегородки; желудочно-кишечные расстройства, возможны воспалительные заболевания кожи. Обычно причина отравлений не газообразный HCL, а туман HCL, образующийся при взаимодействии газа с водяными парами воздуха.

При отравлении, немедленно вывести  пострадавшего на свежий воздух, освободить от стесняющей дыхание одежды. Ингаляция  кислородом. Промывание глаз, носа, полоскание 2% раствором соды. При поражении глаз после промывания впустить в глаза по 1 капле 2% раствора новокаина. При попадании крепкой кислоты на кожу — немедленное обмывание ее водой в течении 5 — мин. ПДК — 5 мг/м3.