- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
Техника безопасности — это система организационных, технических, санитарно-гигиенических учебно-просветительных и правовых мероприятий, осуществляемых с целью создания безопасных условий труда на соответствующих производствах. Сущность этих мероприятий определяется спецификой того или иного производства или технологического процесса. Так, главными организационными мероприятиями по технике безопасности являются рациональная компоновка цехов, правильное размещение оборудования и рабочих мест, выбор наиболее безопасных способов ведения технологических процессов с учетом новейших научно-технических достижений (механизации, автоматизации и т. д.).
Технические мероприятия по безопасности производства и охране труда включают комплекс ограждающих, предохранительных, защитных, сигнальных устройств. Эти мероприятия направлены на защиту персонала от ожогов, отравления, травматизма, электротравматизма. Сюда также относят индивидуальные средства защиты (спецодежда, очки, спецобувь, перчатки), создание наиболее благоприятной в санитарно-гигиеническом отношении производственной среды (дегазация и вентиляция помещения, правильное оснащение рабочего места). Важное значение имеют предохранительные устройства (клапаны, выключатели и т. д.), предназначенные для предотвращения взрывов, пожаров, перегревов установок, аварий на производстве, загазованности, затопления и т. д.
Наиболее совершенным и надежным контролем за ходом и режимом производственных процессов являются автоматизированные системы контроля и управления. Основу любого производства составляет заранее разработанный и, как правило, практически проверенный технологический процесс. Уже на стадии проектирования, строительства и затем эксплуатации промышленных предприятий обязательно предусматривается точное соблюдение правил техники безопасности, нормативов по охране труда и промышленной санитарии. Только строгое соблюдение регламента технологического процесса обеспечивает безопасные условия труда на каждом производственном участке. Сейчас на промышленных предприятиях повсеместно предусмотрена специальная сигнализация для предупреждения производственного персонала о создавшихся опасных ситуациях, о возникновении аварий, пожаров и т. д.
К учебно-просветительным мероприятиям по технике безопасности относят непрерывное повышение профессионально-технической квалификации работников производства, изучение ими инструкций и правил по технике безопасности, систематическое обучение непосредственно на рабочих местах правильному обращению с оборудованием и т. п.
Согласно действующему в СССР государственному законодательству административно-технический персонал обязан на своих участках работы обеспечивать безопасные и здоровые условия труда. На каждом предприятии при завкомах под контролем профсоюзных органов создаются комиссии по охране труда, которые осуществляют повседневный контроль за соблюдением норм санитарии и безопасных условий труда. В нашей стране надзор и контроль за соблюдением законов по охране труда и правил по технике безопасности осуществляют специализированные государственные органы: Госгор-технадзор СССР, Госэнергонадзор СССР, Госсаннадзор СССР, Госпожаронадзор и др.
В зависимости от вида и характера производства и выделяемых ими вредных веществ все предприятия по действующим общегосударственным нормам разделяются на пять классов. К первому классу относятся кислотно-химические, металлургические, крупные машиностроительные и металлообрабатывающие заводы, угольные сланцевые шахты, горнообогатительные комбинаты, тепловые электростанции, некоторые предприятия промышленности строительных материалов. При размещении этих предприятий необходимо обеспечить их изоляцию от жилой территории городов и поселков путем устройства вокруг них защитной зоны шириной в 1000 м. Вокруг предприятий, относящихся по степени вредности ко второму, третьему, четвертому и пятому классам, ширина защитной зоны составляет соответственно 500, 300, 100 и 50 м. Все вновь строящиеся предприятия, выделяющие дым, копоть, газы, пыль, неприятные запахи, шумы и т. д., должны размещаться с подветренной стороны. Подобные предприятия, ранее построенные в непосредственной близости от жилых кварталов, оборудуют дымо-, пыле- и газоуловителями и другими устройствами, уменьшающими их вредные воздействия на окружающую среду. Производственные стоки в обязательном порядке должны очищаться и обезвреживаться.
Технологические процессы в промышленности отличаются большим разнообразием. Поэтому столь различно оборудование, предназначенное для производства промышленной продукции. При неудачной конструкции или неправильной эксплуатации и ремонте оборудования могут возникнуть опасности для обслуживающего персонала и даже для прилегающих районов. Большая группа технологических процессов осуществляется под большим давлением, при высоких температурах, во многих производствах применяются и производятся горючие, взрывоопасные, ядовитые и радиоактивные вещества. Вспомогательные, погрузочно-разгрузочные работы и немеханизированные операции связаны зачастую с большой затратой физического труда и возможностью травматизма. Для обеспечения здоровых и безопасных условий труда оборудование технологических процессов должно характеризоваться механической прочностью, жаропрочностью, химической и коррозионной стойкостью, достаточной герметичностью.
Во многих машинах и аппаратах имеются опасные зоны, в которых могут возникнуть условия, опасные для жизни и здоровья людей. Для предотвращения их вредного воздействия ставятся оградительные устройства и предохранительные приспособления. На каждом предприятии для защиты человека от поражения электрическим током следят за правильным устройством и эксплуатацией электрического оборудования и токоведущих частей, защитой от прикосновения к токоведущим частям, наличием блокировочных и сигнальных устройств, предупредительных плакатов, надписей и применением индивидуальных защитных средств.
Многие промышленные производства широко применяют и производят огне- и взрывоопасные вещества. Полому в правилах и нормах по технике безопасности особое место уделено предотвращению взрывов и пожаров. Для предотвращения пожаров и взрывов применяют оборудование, исключающее возникновение искрения, открытого и тлеющего огня, электрической дуги, следят за состоянием электропроводки, электрооборудования, электросветильников. В производстве широко применяются разные меры для снятия электростатического заряда с резиновых и кожаных шлангов, с полимерных изделий, с пластиковых полов, применяют заземление аппаратов. Чтобы предупредить распространение уже возникших пожаров, еще на стадии проектирования заводов предусматривают такие мероприятия, как противопожарные разрывы между зданиями, цехами, применяют огнестойкие строительные конструкции и материалы, большие производственные и складские помещения разделяют несгораемыми стенами-брандмауэрами. Чтобы устранить распространение огня по жидкости в траншеях, где проложены трубопроводы, через определенные расстояния устраивают земляные перемычки.
К взрывоопасным предприятиям в промышленности относятся химические, кондитерские, мукомольные, сахарные, нефтеперерабатывающие и другие предприятия. Чтобы предотвратить разрушение зданий взрывоопасных цехов при взрывах, часть панелей в стенах делают легко-разрушаемыми, а крыши легкосбрасываемыми. Тогда образовавшаяся взрывная волна, уйдя через эти легко-устранимые препятствия, не принесет большого вреда. Для создания наиболее благоприятных условий труда, для предотвращения травматизма и различных профессиональных заболеваний на предприятиях проводится совокупность мероприятий санитарно-гигиенического характера, называемая иначе производственной санитарией.
Система мероприятий производственной санитарии в условиях СССР способствует созданию здоровых условий труда, повышению общего уровня здоровья и работоспособности трудящихся, росту производительности труда. Задачами производственной санитарии в нашей стране являются:
разработка способов устранения всех элементов технологического процесса, которые могут оказывать вредное влияние на здоровье работающих;
разработка мероприятий по санитарно-технической охране труда, личной гигиене работающих и здоровому режиму труда;
предупреждение профессиональных заболеваний и профессиональных отравлений;
предупреждение случаев травматизма и т. д.
На работающих в промышленности могут оказывать вредное влияние различные физические и химические факторы производственной среды: вредные вещества (пары ртути и свинца, анилин, сероводород, фосфор и др.), газы, пыль, канцерогенные вещества, высокая температура, большая влажность, шум, вибрация, радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений, недостаточное и плохого качества освещение и т. д. Изучая степень влияния этих факторов на организм человека, советская производственная санитария разрабатывает способы уменьшения и устранения вредных воздействий.
Для создания оптимальных условий работы еще в процессе проектирования предприятия стараются как можно рациональнее разместить источники больших тепловыделений и лучистой теплоты, ограничивают поступление теплоты от печей, аппаратов и трубопроводов путем изоляции, поддерживают с помощью вентиляции необходимые температурные условия и т. д. Энергичная борьба с шумом, вибрациями, правильное освещение — важные факторы обеспечения благоприятных условий труда.
Санитарными нормами на всех предприятиях устанавливаются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе (мг/м3). Например, в 1 м3 воздуха содержание паров ртути и свинца не должно превышать 0,01 мг, хлора — 1 мг, асбестовой пыли — 2 мг, бензола — 5 мг, сероводорода — 10 мг. Знание ПДК имеет важное значение для профилактики отравлений. В нашей стране проводится большая работа по профилактике отравлений и профзаболеваний. Прежде всего стремятся заменить ядовитые и вредные вещества безвредными. Там, где невозможно, стараются свести к минимуму вредное воздействие: используют спецодежду, работают в противогазе, усиливают вентиляцию, вводят дополнительное бесплатное питание, выдают специальные санитарно-курортные путевки, проводят тщательный медосмотр и непрерывное медицинское наблюдение за состоянием здоровья работающего и т. п.
В результате длительного воздействия вредных факторов у некоторых работающих могут возникать профессиональные заболевания. Например, горнорудное и каменноугольное производство сопровождается пыле- и газовыделением, сопряжено с опасностью взрывов, обвалов. Металлургическое, химическое производство сопровождается выделением ядовитых газов, пыли, вредных веществ, высокотемпературными, световыми и лучевыми воздействиями. Строительное производство характеризуется вредными метеорологическими воздействиями на организм работающих.
Предупреждение травматизма и профессиональных заболеваний неразрывно связано с неукоснительным соблюдением норм техники безопасности, с улучшением санитарно-гигиенического состояния производственных пространств. Оно в значительной мере зависит от уровня технического прогресса на предприятии, от уровня механизации и автоматизации, замены периодических процессов непрерывными, научной организацией труда, совершенствования технологических процессов, внедрений более совершенного оборудования.
Чтобы труд человека был творческим, одухотворенным и высокопроизводительным, чтобы он стал первейшей жизненной потребностью, он должен осуществляться в благоприятных условиях, сопровождаться высокой культурой производства. В связи с этим все большее значение приобретает техническая эстетика на производстве и в быту. Цель технической эстетики — создать благоприятную среду, положительно влияющую на самочувствие, поведение, настроение работающего, воспитывать человека в обстановке разумной красоты, правильно формировать его вкусы и потребности.
Декоративное озеленение интерьеров промышленных зданий, правильно подобранная рабочая одежда и специальная, так называемая «функциональная», музыка на производстве — все это благотворно влияет на производительность труда. Техническая эстетика разрабатывает свои рекомендации на основе положений инженерной психологии и призвана улучшить «контакт» человека с машиной. В разработке комплексных проблем технической эстетики принимают участие художники, технологи, медики, психологи, архитекторы и т. д.
С помощью средств технической эстетики можно сделать труд более красивым и радостным.
Гармония цвета и света в производственном интерьере, рациональное и одновременно эстетически совершенное оформление производственных агрегатов и рабочих мест — все это на практике сказывается уменьшением потерь рабочего времени, резким сокращением случаев профессиональных заболеваний и производственного травматизма, повышением производительности труда. Рациональное освещение, например, дает рост производительности груда на 10—16%, психофизиологически и эстетически обоснованная окраска помещения и оборудования, а также усовершенствование планировки — на 10—15%, защита от шума — на 4—10% и т. д.
Формирование производственных и бытовых помещений и технологического оборудования по законам красоты и удобства способствует ускорению научно-технического прогресса, росту производительности труда, благотворно влияет на здоровье и работоспособность человека.