Дипломная работа: Способы производства и методы модификации резиновой смеси для производства сальника реактивной штанги с целью уменьшения себестоимости и увеличения производительности

В настоящее время на ОАО «Балаковорезинотехника» в нормы ПДВ не укладывается фенол.

Для снижения выбросов в атмосферу фенола необходимо установить биологические фильтры мощностью 30 мыс. куб. м/ час. Это позволит сократить выбросы фенола на 2,0 тн./год. Стоимость данного фильтра 300 тыс. руб.

По ПДВ ежегодные затраты на фенол составляют 1511 руб., а по временно согласованным нормам предприятие ежегодно выплачивает 9135 руб. Таким образом ежегодная экономия предприятия 7624 руб.

Разумеется, затраты на приобретение фильтра намного превышают экономический эффект от его использования, однако если учитывать пользу для окружающей среды и общества, то полезность и необходимость фильтра очевидна.

Изготовление заготовок и вулканизация РТИ сопровождается выделением в воздух промышленных помещений вредных паров и газов, особенно при разогреве резиновых смесей на вальцах, у загрузочной воронки и формующей головки червячных машин, в устройствах вулканизации (пары теплоносителя и вулканизационные газы). Наличие в воздухе вредных газообразных продуктов и пыли может оказать негативное воздействие на организм человека (дыхательные органы, слизистые оболочки глаз, кожи, желудочно-кишечного тракта); пыль и пары способствуют также повышению взрыво- и пожароопасности помещений.

Резиновая смесь профилируется и вулканизуется при сравнительно высокой температуре (до 1900С). Стенки цилиндра и головки червячных машин, рабочие поверхности валкового оборудования и теплоноситель имеют высокую температуру, в результате чего возникают интенсивные конвективные и лучистые тепловые потоки, а также создается опасность ожогов. Это обуславливает необходимость гигиенического нормирования фактора, а также соблюдение мер защиты и профилактики. [1]

Для предотвращения отравлений работающих и предупреждения профессиональных заболеваний, концентрация вредных веществ в воздухе не должна превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), при которых ещё не происходит негативных изменений в организме человека.

Характеристика материалов и продуктов по вредности, действию на организм, требования безопасности приведены в таблице 1.8.2.

Главной защитой от вредных факторов являются средства индивидуальной защиты. В производственных условиях не всегда удается устранить все опасные и вредные производственные факторы, действующие на работающих. В этих случаях обеспечение нормальных условий труда достигается применением средств индивидуальной защиты. Защита тела человека обеспечивается применением спецодежды, спецобуви, головных уборов и рукавиц. Спецодежда может быть в виде костюма, комбинезона, халата, фартука. Органы дыхания защищают фильтрующими и изолирующими приборами. К ним относятся респираторы и противогазы. К средствам защиты глаз относятся защитные очки. Защита кожи осуществляется применением мазей и паст, защита рук (рукавицы, перчатки) в зависимости от выполняемой работы.

Уменьшение вредного воздействия газовых выбросов на окружающую среду достигается устройством высоких отводящих труб. Высоту трубы выбирают, исходя из содержания газов в воздухе и скорости ветра.

Характеристика материалов и продуктов по вредности, действию на организм, требования безопасности

На заводах РТИ неизбежно образование отходов производства. Это остатки сырья и материалов, продукция, не отвечающая требованиям технических условий или стандартов. Сырье и материалы, используемые для производства РТИ, дефицитны, их стоимость составляет 60–96% стоимости получаемых изделий, поэтому отходы необходимо утилизировать, возвращая их в производственный цикл или изготовляя из них изделия. В последнем случае отходы становятся вторичным сырьем. Вторичными материальными ресурсами могут быть не только отходы производства, но и отходы потребления, например различные амортизованные изделия из резины.

Резину относят к химически активным твердым промышленным отходам. В естественных условиях резина представляет собой стойкий к механическому воздействию материал, который почти не подвергается разложению микроорганизмами, стоек к воздействию света, атмосферных осадков, медленно окисляется кислородом воздуха и поэтому сохраняется практически очень долго.

Отходы производства разделяются на 5 категорий: 1) отходы производства, используемые на заводах резиновой промышленности; 2) отходы, которые могут быть использованы в других отраслях промышленности; 3) отходы масел и горючих веществ, которые регенерируются (восстанавливаются) для вторичного использования; 4) неперерабатываемые отходы, которые сжигаются с использованием тепла отходящих газов для получения пара, применяемого в производственных целях; 5) неперабатываемые отходы, требующие захоронения.

Для учета образующихся отходов и правильного выбора способа их переработки отходы классифицируют по источникам образования (отходы формовых изделий, неформовых, тканей прорезиненных, рукавов и т.д.), по составу и степени структурирования (резиновые невулканизованные и вулканизованные, резинотканевые и т.д.).

Резиновые невулканизованные отходы (РНВО) непригодные для использования по прямому назначению, содержат около 50% каучука.

Образуются в процессах приготовления резиновых смесей, вальцевания, каландрования, вырубки заготовок и пр.

Резиновые вулканизованные отходы (РВО) образуются в процессах вулканизации резиновых заготовок и при механической их обработке. Основным направлением использованием РВО является изготовление резиновой крошки товарной и применяемой на предприятиях как добавка к первичному сырью.

Резинотканевые невулканизованные отходы (РТНВО) образуются при раскрое заготовок, в процессе промазки или обкладки тканей резиновой смесью, при каландровании.

Резинотканевые вулканизованные отходы (РТВО) образуются в процессе вулканизации резинотканевых заготовок.

Металлические отходы (путанка проволоки, гнутая арматура, негодная металлическая тара) предназначены для сдачи в металлолом.

Основным показателем образования отходов является удельный объем образования отходов на единицу продукции, т.е. масса отходов, выраженная в тоннах, образующаяся при производстве одной тонны данного вида продукции. [1,3,5]

Отходы необходимо собирать и хранить отдельно по видам с учетом их дальнейшей переработки и использования.

Отходы производства, способы их использования и уничтожения приведены в таблице 1.8.4.

Таблица 1.8.4.

Захоронение отходов на полигонах производится с соответствие с «Санитарными правилами проектирования, строительства и эксплуатации полигонов». [18]

Одной из причин, сдерживающих использование отходов в отрасли, являются то, что продукция, традиционно изготавливающаяся из отходов, в последнее время пользуется ограниченным спросом, а разработка новых видов продукции ведется медленно и в небольшом объеме. Недостаточно изучен рынок сбыта промышленных отходов РТИ, узок ассортимент изготавливаемых из отходов изделий.

Механическая переработка вулканизованных и невулканизованных резиновых отходов состоит в их дроблении различными способами. Конечным продуктом переработки является резиновая крошка различной дисперсности: от 1 мм до 10 мкм.

В последнее время появились новые направления использования отходов производства РТИ. По разработке ПО «Казаньрезинотехника» и Зеленодольского производственного фанерного объединения сборную резиновую крошку размером 1,0–2,0 мм можно применять для изготовления резинофанерного тарного и строительного материала, являющегося заменителем обычной фанеры и обладающего рядом ценных свойств, превосходящих свойство обычной фанеры. Такая резиновая фанера (резофан) не коробится при воздействии сырости и влаги, имеет значительную гибкость, обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Срок службы резофановой тары значительно выше срока службы обычной деревянной тары.

Новый, наиболее перспективный способ использования вулканизованной крошки – обработка ее в смеси с алкилфенолоформальдегидными смолами. По этому способу резиновую крошку смешивают с небольшими количествами смолы и другими добавками, из смеси формуют и вулканизуют изделия. Из отходов ПВХ и отходов вулканизатов на основе наирита и бутадиеннитрильных каучуков можно изготавливать технические пластины для полов с хорошей поверхностью, отсутствием хрупкости, достаточной жесткостью и прочностью, а также изделия типа шифера.

Неограниченное применение имеют подрельсовые прокладки. Их производят из резиновой смеси, основными компонентами которой являются регенерат и отходы. [2]

Некондиционные профилированные заготовки с такими дефектами, как включения подвулканизованной резины и загрязненная поверхность, или не прошедшие физико-механический контроль, не могут повторно перерабатываться в изделия заданного назначения и используются при профилировании малоответственных изделий, либо передаются в цех переработки отходов для изготовления шпальных пластин, ковриков и др. [6]

Степень загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха вредными веществами определяют по наибольшему рассчитанному значению концентраций вредных веществ – предельно допустимой концентрации (ПДК).

Большинство процессов изготовления и переработки резиновых смесей сопровождается выделением газов, пыли, представляющих собой многокомпонентные смеси. Эти выделения токсичны и удаляются из производственных помещений с помощью вытяжной вентиляции.

При изготовлении уплотнителей выбросы в атмосферу загрязняющих веществ не превышает установленных ПДК для атмосферного воздуха населенных мест. Технологический процесс исключает возможность аварийных и залповых выбросов в атмосферу. [3,5]

Для улучшения воздушной среды в цехах заводов РТИ существуют два пути: первый – снижение количества выделений летучих веществ, при изготовлении резин, в основном при вулканизации, второй – усиление и рациональное размещение приточно-вытяжной вентиляции. А в идеальном случае – создание «интеллектуальной» вентиляции, т.е. такой системы, при которой автоматически включаются только необходимые в данный момент терминалы.

Наиболее перспективным и осуществимым с современных позиций представляется путь снижения газовыделений и выбросов в атмосферу за счет совершенствования рецептуры и технологии. Так, интенсивность газовыделений можно снизить в десятки раз при быстром охлаждении водой готовых изделий, извлекаемых из горячих пресс-форм. Того же можно достичь и подбором ингредиентов, не выделяющих вредные вещества или выделяющих их в меньших количествах, например заменой серных вулканизующих систем на пероксидные, или, в частности, бифургина при вулканизации БНКС-18 на бисфенольные системы, что снижает количество газовыделений в 100 раз.

Вода, используемая для охлаждения РТИ поступает в систему водооборота предприятия. Техническая вода для охлаждения оборудования берется из водооборота предприятия. [18]

Водопотребление приведено в таблице 1.8.5

Таблица 1.8.5.

Сточные воды, подлежащие очистке.

1.    Вода, охлаждающая оборудование, не имеет непосредственного контакта с изделиями, является нормативно чистой, обратной и очистке не подлежит.

2.    Сточные воды, подлежащие очистке, приведены в таблице 1.8.6.

Таблица 1.8.6.

1.9 Раздел «КИП и А»

Автоматизация производственных процессов – одно из наиболее важных направлений технического прогресса. Без нее немыслимо современное промышленное производство. В результате автоматизации интенсифицируются производственные процессы, повышается производительность и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, достигается стабильно высокое качество продукции, а также возможность выполнения трудноосуществимых операций. [1,3,27]

Функции управления автоматическим производством выполняет машина – автоматически управляемое устройство. Роль человека в автоматическом производственном процессе ограничивается операциями испытаний, наладки и включение автоматической системы в работу и периодическим надзором за ее функционированием. Автоматическая система управления (ГОСТ 17194–76) представляет собой совокупность управляемого объекта и автоматического управляемого устройства.

Технические устройства: приборы; регуляторы; воспринимающие, исполнительные и вспомогательные элементы, с помощью которых осуществляется автоматическое управление объектом, являются средствами автоматизации. Чтобы четко сформулировать задачи, стоящие перед коллективами каждого предприятия, достижении общей цели производства, необходимо располагать информацией, характеризующей что именно требуется в каждый определенный момент от конкретного производственного звена, каковы его ресурсы. В связи с интенсификацией производственных процессов и ускорением темпов технического прогресса, требующих осуществления планирования в сжатые сроки, повышаются требования к скорости и точности обработки все возрастающих потоков экономической информации. Важной причиной роста объемов информации является объективная потребность во все более углубленных знаниях о процессе производства, возможностях его совершенствования, состоянии использования производственных ресурсов, материально – техническом обеспечении производства, его экономической эффективности.

Производственные процессы протекают при технологических режимах, которые, определяются показателями или параметрами. Этими параметрами в процессах химической технологии обычно являются температура и давление в аппаратах. Оценивая количественно названные показатели, можно судить, в каком направлении протекает процесс. Отклонение температуры и давления от некоторых определённых значений проводит обычно к изменению количества и качества целевых продуктов. Таким образом, оценивая количественно в ходе и в результате производственного процесса те или иные показатели, мы осуществляем контроль, т.е. проверяем соответствие числовых значений показателей другим величинам этих же показателей, рассматриваемых как эталоны, как желаемые или как требуемые схемы. [9,27]

В данном технологическом процессе используются следующие КИП, таблица 1.9.1. [8,9]

Таблица 1.9.1.

Таблица 1.9.2. Выбор приборов для автоматизации [8,9]

1.10 Организационно-экономический раздел

1.10.1. Расчет годовой производительной мощности

М = N * n * Tэф.

где: N – производительность оборудования, кг/час.

n – количество линий, шт.

Тэф. эффективный фонд рабочего времени.

Тэф. = 365 – Т вых. – Т празд. – Т рем. – Т т.о.

Т эф. = 365 120 – 10 – 10 – 10 = 215 дней.

Т эф. = 215 * 24 = 5 160 часов.

М = 140 * 1 * 5 160 = 726 700 кг.

Для повышения производительности при изготовление резиновой смеси вводят новые ускорители, применение которых сокращает время вулканизации деталей. В следствии этого производительность оборудования увеличивается на 36%. Годовая производительная мощность будет равна:

М = 190 * 1 5 160 = 980 400 кг.

Таблица №1.10.2.1. Расчет дополнительных капитальных вложений

Для уменьшения ручного труда, увеличения производительности, предотвращения парезов, которые не допускаются на сальниках в технологический процесс вводится новая стадия обработка готового продукта на подрезном станке. Для реализации данного проекта необходимо закупить подрезной станок.

Таблица №1.10.2.2.

1.10.3 Расчет затрат на сырье и материалы

Таблица №1.10.3.1.

В результате введения в резиновую смесь дополнительных добавок увеличивается производительность и снижается стоимость резины.

Таблица №1.10.3.2.

1.10.4. Расчет затрат на з/п.

Таблица №1.10.4.1.

Расчет затрат на единицу изделия:

1.) До модернизации:

 руб.

2.) После модернизации:

 руб.

Таблица №1.10.5.1. Расчет затрат на энергоресурсы

Таблица №1.10.5.2.

Расчет затрат на единицу изделия:

1.)         До модернизации:

 руб.

2.) После модернизации:

 руб.

Таблица №1.10.6.1. Калькуляция себестоимости

Таблица №1.10.6.2.

Расчет отпускной цены.

Отп. цена = (П/с-ть + 20% прибыли) + 18% НДС

1) До модернизации:

Отп. цена1 = (7,04 + 1,4) + 1,5 = 9,94 руб.

2) После модернизации:

Отп. цена2 = (5,65 +1,13) + 1,2 = 7,98 руб.

Расчет ожидаемой прибыли.

П = (Отп. цена – П/с-ть) * Q

где:

Q – количество реализуемой продукции

1)         До модернизации:

П1 = (9,94 7,04) * 726 700 = 1 940 289 руб.

2) После модернизации:

П2 = (7,98 5,65) * 980 400 = 2 107 860 руб.

Список используемой литературы

1. Иванова В.Н. Технология резиновых изделий./В.Н. Иванова, Л.А. Алешунин – Л.: Химия, 1988. 288 с.

2. Бекин Н.Г. Оборудование заводов резиновой промышленности. / Н.Г. Бекин, Н.Г. Шанин Л.: Химия, 1996. – 376 с.

3. Машины и аппараты резинового производства./ Под. ред. Д.М. Барскова-

М.: Химия, 1975. – 600 с.

4. Гофман В.Г., Вулканизация и вулканизирующие агенты. – Л.: Химия, 1968. – 464 с.

5. Кошелев Ф.Ф. Общая технология резины./Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнеев, А.М. Буканов М.: Химия, 1978. – 528 с.

6. Лепетов В.А. Резиновые технические изделия. – 3-е изд. испр., – Л.: Химия, 1976. – 440 с.

7. Технический регламент ТР 57 – 015–98. Производство сальника

реактивной штанги.

8. Технические условия ТУ 38.105823 – 88. Производство сальника реактивной штанги

9. Технический регламент ТР 57–15187–99 Производство резиновой смеси.

10. Рекламный проспект ОАО «Балаковорезинотехника», 1999 г.

11. Шварц А.И. Интенсификация производства резинотехнических изделий. – М.: Химия, 1989. – 205 с.

12. Технология резиновых изделий: Учебное пособие для вузов./ Ю.А. Аверко-Антонович, Р.Я. Омельченко, И.А. Охотина, Ю.Р. Эбич / Под. ред. П.А. Кирпичников. – Л.: Химия, 1991. – 352 с.

13. Карпов В.Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности.

–2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия. – 1987. – 336 с.

14. Никитин Ю.Н. О влиянии структурности высокопористого печного техуглерода на усиление эластомеров./Ю.Н. Никитин, И.Ю. Никитин // Каучук и резина.  2001.– №4. – С. 22–28.

15. Кузнецов А.А. Исследование процесса вулканизации полимерной серой, находящейся в метастабильном состоянии./А.А. Кузнецов, О.А. Куликов, И.С. Поддубный и др. // Каучук и резина. – 2001.– №3. - С. 11–15.

16. Гопцев А.В. Компьютерное моделирование межмолекулярных взаимодействий и локальной динамики бутадиен нитрильных каучуков различной микроструктуры./А.В. Гопцев, М.Е. Соловьев, О.Ю. Соловьева // Каучук и резина. – 2002.– №1. - С. 25–29.

17. Пучков А.Ф. Новый подход к повышению озоностойкости резин на основе бутадиен – нитрильных каучуков./А.Ф. Пучков, С.В. Рева, В.Ф. Каблов и др. // Каучук и резина. – 2003.– №2. – .С. 16–21.

18. Ильин С.В. Изучение механизма синергизма стабилизаторов диафен ФП и ДФФД./С.В. Ильин, О.А. Сольяшинова, А.А. Мухутдинов // Каучук и резина. – 2003. – №2. – .С. 31–34.

19. Сеничев В.Ю. О пластификации бутадиен – нитрильных каучуков./В.Ю. Сеничев, В.В. Терешатов // Каучук и резина. – 2004.– №1.-С. 24–26.

20. Минуленко Л.И. Ускорители вулканизации. /Л.И. Минуленко, О.И. Денисова, Е.М. Струбельская // Сырье и материалы для производства РТИ. –

2002. – №1. - С. 8–11.

21. Резниченко С.А. Особенности полимерной серы. /С.А. Резниченко, В.В. Марков, Е.Н. Финогенов // Сырье и материалы для производства РТИ. – 2001. – №2.-с. 14–17.

22. Печникова И.Г. Разработки микрокапсулированной серы – заменителя полимерной серы. / И.Г. Печникова, Т.И. Гринин // Каучук и резина. –2000. – №3. – с. 45–47.

23. Кузнецов А.А. Стабилизация полимерной серы бромом. / А.А. Кузнецов, О.А. Куликова // Каучук и резина. – 2001. – №6. - С. 25–28–33.

24. Гришина Б.С. Перспективы развития производства сульфенамидных ускорителей вулканизации в России. / Б.С. Гришина, Т.В. Каширцева. // Сырье и материалы для производства РТИ. – 2002. 2. - С. 21–24.

25. Минуленко Л.И. Активаторы вулканизации. / Л.И. Минуленко, Н.А. Бояркина, Л.Е. Заикина. // Сырье и материалы для производства РТИ. – 2001. – №3.-С. 17–22.

26. Писаренко Т.И. Композиционные активаторы вулканизации. / Т.И. Писаренко, Н.Я. Васильевых, Е.А. Ельшевский. // Каучук и резина. –1999. – №3. – с. 26–29.

27. Харламов В.М. Новый углеродный наполнитель для технических резин./В.М. Харламов, Т.И. Писаренко, И.Г. Печникова. // Каучук и резина. – 1996. – №2. - С. 19–24.

28. Лжова Г.А. Новые бутадиен-нитрильные каучуки Нитриласт. Свойства и перспективы их освоения в производстве РТИ. / Г.А. Лжова, М.А. Овьянникова, Ю.Л. Морозов. // Каучук и резина. –2000. – №4. – С. 35.

29. Забористов В.Н. Композиционные эластомеры для РТИ. / В.Н. Забористов, В.В. Калистратов, И.П. Гольберг // Сырье и материалы для производства РТИ. –2003. – №1.-С. 28–30.

30. Пройчева А.Г. Дибутоксиэтиладипинит новый пластификатор для морозостойких РТИ. / А.Г. Пройчева, Ю.Л. Морозов, А.П. Коршаков. // Каучук и резина. –2004. – №1. – С. 27–32.

31. Пучков А.Ф. Бутадиеннитрилстиролкарбоксилатный каучук СКНС-26–30–1. / А.Ф. Пучков, В.Ф. Каблов // Каучук и резина. –2000. – №5. – С. 21–25.

32. Пройчева А.Г. Новые пластификаторы для резин на основе полярных каучуков. / А.Г. Пройчева, Ю.Л. Морозова // Каучук и резина. –2003.– №3. – с. 23–31.

33. Соколов В.А. Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности. – М.: Агропромиздат, 1991.  445 с.

34. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. – М.: Машиностроение, 1983.  450 с.

35. Иванова Г.М. Технологические измерения и приборы. – М.: Высшая школа, 1989. – 232 с.

36. Шембель А.С. Сборник задач и проблемных ситуаций по технологии переработки пластмасс.-М.: Химия, 1990. – 272 с.

37. Жарковский Б.И. Приборы автоматического контроля и регулирование (устройство и ремонт). М.: Высшая школа, 1989 -335 с.

38. Шкатов Е.Ф. Технологические измерения и КИП на предприятиях химической промышленности, М.: Химия, 1986 304 с.

39. Голубятников В.А. Автоматизация процессов в химической промышленности / В.А. Голубятников, В.В. Шувалов, М.: Химия, 1986–356 с.

40. Кушелев В.П. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности /В.П. Кушелев, Г.Г. Орлов, Ю.Г. Сорокин.-М.: Химия, 1983. – 472 с.

41. Охрана труда в химической промышленности / Под ред. Г.В. Макарова.-М.: Химия, 1989. – 496 с.

42. Красовский В.Н. Примеры и задачи по технологии переработки эластомеров / В.Н. Красовский, А.М. Воскресенский, В.М. Харчевников.-Л.:Химя, 1984. – 240 с.

43. Крейнина М.Н. Финансовое состояние предприятия. Методы оценки. – М.: Издательство «ДИС», НГАЭиУ, 1997 год.

44. О предприятиях и предпринимательской деятельности: Закон РФ // Экономика и жизнь. 1991. №4.

45. Организация, планирование и управление предприятием массового машиностроения: Учебное пособие для студентов машиностроительных специальных вузов / Б.В. Власов и др.: Под ред. Б.В. Власова, Г.Б. Каца. – М.: Высшая школа, 1985 – 432 с.

46. Справочник экономиста промышленного предприятия / Под ред. С.Б. Каменицера. – М.: Экономика, 2001. – 664 с.

47. Хеддевик К. Финансово-экономический анализ деятельности предприятий. – М.: Финансы и статистика, 1996.

48. Финансовое планирование и управление бюджетами на предприятии. Методическое обеспечение. – М., 1999.

49. Шевашкевич Г.М. Экономика предприятия: Учебное пособие. – Саратов: 1998 – 267 с.