Гальваническое производство

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. Туполева - КАИ

 

 

 

 

Кафедра «Промышленная экология»

 

 

УТВЕРЖДАЮ      СОГЛАСОВАНО

Зав. кафедрой ПрЭ     Лектор курса

Безопасность труда

_____________А.В.Демин     __________(               )

 

«______»___________20    г.    «______»______20    г.

 

 

 

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине

«Безопасность труда»

 

Студент _______________________________________________гр.____________

 

Тема проекта _________________________________________________________

 

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

 

Исходные данные к проекту ______________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

Дата выдачи задания ___________________20    г.

 

Руководитель проекта __________________(Ф.И.О. _____________________)

 

Задание принял к исполнению ________________________________________

                                                                          (подпись)

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………...3

1.Гальваническое производство……………………………………………………………….5

1.1.Гальваническое покрытие………………………………………………………………….5

1.2.Гальванические процессы………………………………………………………………….5

1.3. Описание технологических процессов на объекте проектирования…………………...10

1.4.Требования к технологическим процессам……………………………………………….11

2.Мероприятия по обеспечению безопасности процессов гальванического производства.15

2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) гальванического производства……………………………………………………………………………………15

3.Выбросы при гальваническом  производстве……………………………………………….19

3.1. Характеристика вредных веществ используемых в гальваническом производстве…..19

4.Расчетная часть……………………………………………………………………………….23

4.1.Выбор исходных данных…………………………………………………………………..23

4.2.Расчет валовых выбросов…………………………………………………………………..24

4.3. Расчет объема воздуха,  удаляемого через бортовые отсосы…………………………....31

4.4.Механизмы образования вредных выбросов……………………………………………..35

5. Вентиляция…………………………………………………………………………………...38

5.1. Классификация вытяжной  вентиляции…………………………………………………...39

5.2.Система вентиляции  цеха кадмирования…………………………………………………41

6.Общие требования  безопасности……………………………………………………………41

6.1.Требования безопасности  перед началом работы………………………………………..41

6.2.Требования безопасности  во время работы………………………………………………42

6.3.Требования безопасности  по окончании работы………………………………………....44

6.4.Требования безопасности  в аварийных ситуациях……………………………………....45

Заключение……………………………………………………………………………………...46

Список литературы……………………………………………………………………………..47

 

 

 

 

 

 

 

                                                       Введение.

Целью данного курсового  проекта является проектирование гальванического участка авторемонтного предприятия.

Гальванические покрытия были открыты в 1836 г. русским физиком  и изобретателем в области  электротехники Б.С.Якоби и основаны на электрокристаллизации – электрохимическом  осаждении на катоде (в роли которого выступает основное изделие) положительно заряженных ионов металлов при пропускании через водный раствор их солей постоянного электрического тока. При этом соли металлов распадаются на ионы под воздействием электрического тока направляются к разным полюсам: отрицательно заряженные – к аноду, а положительно заряженные ионы металла – к катоду, то есть к изделию, поверхностный слой которого мы хотим изменить нанесением гальванического покрытия.

Одна из важнейших  функций анодов в этой системе – восполнять разряжающиеся на катоде ионы, поэтому качество металла, играющего роль анода, должно быть очень высоким, с минимальным количеством посторонних примесей. Для сохранения постоянства состава электролита введение солей или других соединений осаждаемого металла осуществляется периодически.

В цехе все электрохимические  процессы получения гальванических покрытий проводят в специальных  ваннах эмалированного чугуна, стали, футерованной свинцом в зависимости  от необходимого размера ванны и  степени агрессивности электролита. Ванны для получения гальванических покрытий на участке хромирования и железнения – полуавтоматические (изделия в такой ванне вращаются или перемещаются по кругу или подковообразно).

Прочность сцепления  гальванических покрытий с основным изделием обеспечивается, прежде всего, тщательным очищением поверхности от окислов и жировых загрязнений путём травления или обезжиривания, удалением шероховатости шлифованием и полированием.

Перечень гальванических покрытий на предприятии разнообразен, но в курсовом проекте будут рассмотрены самые основные. Выбор гальванического покрытия осуществляется в зависимости от назначения и материала детали, условий ее эксплуатации, назначения и необходимых свойства покрытия, способа его нанесения, допустимости контактов сопрягаемых металлов и экономической целесообразности применения этого покрытия. Гальванические покрытия обеспечивают повышенную коррозионную стойкость (цинкование, кадмирование, лужение, свинцевание), износостойкость трущихся поверхностей (хромирование, железнение), защитно-декоративную функцию отделки поверхности (меднение, никелирование, хромирование, серебрение, золочение).

    Кадмирование. Особенность кадмиевого покрытия заключается в том, что оно обеспечивает электрохимическую защиту стали в тропических условиях. Кадмий значительно пластичнее цинка, поэтому детали с резьбовым соединением предпочитают кадмировать. Однако не следует покрывать детали, находящиеся в контакте с топливами, в атмосфере, содержащей летучие органические вещества (олифа, лаки, масла) и сернистые соединения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Гальваническое производство

 

Гальваника – один из наиболее распространённых методов защиты

металлических изделий  от коррозии и придания им определённых свойств 

или улучшения их, путём  нанесения специальных металлических или химических покрытий. На настоящее время гальваника распространена в машиностроении и строительстве.

1.1.Гальванические покрытия

Гальванические  покрытия – это металлические пленочки толщиной от долей мкм до десятых долей мм, наносимые на поверхность металлических и других изделий методом гальваностегии для придания им твердости, износостойкости, антикоррозийных, антифрикционных, защитно-декоративных или просто декоративных свойств.

Гальванические покрытия очень разнообразны. При выборе следует учитывать назначение и материал детали, условия ее эксплуатации, назначение и необходимые свойства покрытия, способ его нанесения, допустимость контактов сопрягаемых металлов и экономическую целесообразность применения этого покрытия.

Гальванические покрытия могут обеспечивать повышенную коррозионную стойкость (оцинкованием, хромированием, лужением, свинцеванием), износостойкость трущихся поверхностей (хромированием, железнением), защитно-декоративную функцию отделки поверхности (меднением, никелированием, хромированием, серебрением, золочением, анодированием). Гальванические покрытия изделий из полимеров, оргстекла, пластика или композита применяются для придания эстетичного вида, увеличения прочности поверхности изделия, приданию деталям электопроводящих свойств.

1.2.Гальванические процессы

Цинкование. Покрытие цинком защищает от коррозионного разрушения черные металлы не только механически, но и электрохимически. Цинковые покрытия широко применяются для защиты от коррозии деталей машин, крепежных деталей, применяются для защиты от коррозии водопроводных труб, питательных резервуаров, соприкасающихся с пресной водой при температуре не выше 60-70˚С, а так же для защиты изделий из черного металла от бензина и масла и др.

Кадмирование. Химические свойства кадмия аналогичны свойствам цинка, однако он более химически устойчив. В отличие от цинка кадмий не растворяется в щелочах. Покрытие, так же как и цинковое, применяется для защиты черных металлов от коррозии.

 

Никелирование.

Электрохимическое никелирование. Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и для специальных целей. Никелевые покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. Никелевое покрытие хорошо полируется и может быть легко доведено до зеркального блеска.

 «Черный» никель. Некоторые детали приборов требуют от покрытия значительной коррозионной устойчивости в сочетании с малой отражательной способностью.  Этим условиям удовлетворяют покрытия «черным никелем».

Химическое  никелирование. Химическое никелевое покрытие, содержащее 3-12% фосфора, по сравнению с электролитическим имеет повышенные антикоррозионную стойкость, износостойкость и твердость, особенно после термической обработки. Обладает малой пористостью. Главным достоинством процесса химического никелирования является равномерное распределение металла по поверхности рельефного изделия любого профиля.

Оловянирование. Основные области применения покрытий оловом — защита изделий от коррозии и обеспечение паяемости различных деталей. Этот металл устойчив в промышленной атмосфере, даже содержащей сернистые соединения, в воде, нейтральных средах. По отношению к изделиям из медных сплавов олово является анодным покрытием и защищает медь электрохимически. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают развальцовку, штамповку, изгибы. Покрытия имеют хорошее сцепление с основой, обеспечивают хорошую коррозионную защиту и красивый внешний вид. Свежеосажденное олово легко паяется с применением спиртоканифольных флюсов, однако через 2—3 недели его способность к пайке резко ухудшается.

Олово – Висмут. Покрытия сплавом олово-висмут, нанесенные на медную основу достаточно распространены, они предотвращают окисление меди и медных сплавов, обладают высокой коррозионной стойкостью при эксплуатации изделий в присутствии сероводорода и других агрессивных сред, сохраняют хорошую паяемость после длительного срока хранения (до одного года).

Олово – Цинк. Особый интерес этот сплав вызывает в связи с возможностью его применения в условиях тропического климата, т.е. в условиях влажности и значительных колебаний температуры. Применение сплава олово - цинк позволяет реализовать положительные качества обоих металлов: снизить пористость и уменьшить скорость коррозии.

Меднение. Медные покрытия применяют для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности, а так же как промежуточную прослойку на изделиях из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового и других видов покрытий, для лучшего сцепления или повышения защитной способности. В качестве самостоятельного гальванического покрытия ни для декоративных целей, ни для защиты от коррозии, как правило, не применяется.

Серебрение. Серебро обладает высокой электропроводностью, отражательной способностью и химической устойчивостью, особенно в условиях действия щелочных растворов и большинства органических кислот. Поэтому, покрытия серебром получило применение, главным образом для улучшения электропроводящих свойств поверхности токонесущих деталей, придания поверхности высоких оптических свойств, для защиты химической аппаратуры и приборов от коррозии под действием щелочей и органических кислот, а так же с декоративной целью.

Анодное оксидирование  алюминия. Детали или изделия из алюминия и его сплавов широко используются, так как стойки в атмосферных условиях из-за наличия оксидной пленки. Процесс анодирования заключается в росте анодной пленки на изделии под воздействием тока. Полученная в процессе анодирования пленка является водостойким, коррозионностойким в атмосферных условиях, износостойким, обладает хорошими электроизоляционными свойствами, а пористая пленка хорошо адсорбирует красители. Последнее позволяет получать поверхности разнообразной цветовой гаммы.

Химическое  оксидирование и пассивное покрытия.

Оксидирование черных металлов. Оксидирование стальных изделий применяется для защиты от коррозии при использовании их в легких условиях эксплуатации.

Оксидирование меди. Предохраняет поверхность меди и медных сплавов от окисления и потемнения в течение непродолжительного времени. Имеет возможность покрывать мелкие детали.