Исследование физико-механических свойств и структуры наплавленного металла после различных технологических режимов нанесения покрытия

.2 Металлографические исследования наплавленного металла

Предпосылкой для всех металлографических исследований является изготовление образцов (шлифов), которые могут быть использованы для микроскопического исследования с помощью светового и электронного микроскопа, для определения микротвердости и количественного измерения структурных составляющих [83-86]. Хорошо приготовленный металлографический шлиф должен отвечать ряду требований. Прежде всего, он должен быть типичным для данного материала образца; вырезка, шлифование, и полировка образца должны осуществляться таким образом, чтобы на его поверхности оставался минимальный слой искаженного и деформированного металла (это необходимо для выявления истинной микроструктуры материала после травления). Кроме того, на поверхности шлифа не должно наблюдаться полировочных царапин и ямок, а также пятен, возникших в результате взаимодействия с жидкостями. Шлиф должен быть достаточно плоским, чтобы его можно было рассматривать при больших увеличениях. Изготовление металлографических шлифов обычно состоит из 5 основных операций: 1. вырезка образца и подготовка поверхности; 2. его закрепление (не обязательно); 3. шлифовка; 4. полировка; 5. травление.

После вырезки образцы шлифовались на бумаге различной зернистости с постепенным переходам от более грубого к более тонкому абразиву: № 40, 16, 6, М40, М20 и окончательная полировка на бархате [87, 88].

В работе использовались два реактива для травления. Реактивом первого сoстaвa травили границы зёрен, а реактивом второго состава - "тело зерна"/29/. Состав первого реактива: азотная кислота 20-25мл, вода дистиллированная 80 мл. Состав второго реактива: соляная кислота 10мл, этиловый спирт 90 мл.

Время травления в первом реактиве в зависимости от химического состава образца от 15с до 1 мин. Температура 20-25° С. Время травления во втором реактиве также зависит от химического состава образца и находится в пределах 1-2 мин. Температура 20-25°С. Протравленные шлифы просматривали и фотографировали на оптическом металлографическом микроскопе ММР-4.

Изучение микроструктуры происходило при помощи микровизора отраженного света µVizo-MET (рисунок 2.3) - разработка ОАО «ЛОМО», который представляет собой новое поколение универсальных микроскопов со сквозным оптико-цифровым каналом наблюдения и является функционально законченной системой наблюдения, регистрации и обработки микроизображений.

 Малогабаритный, переносной, простой в обращении, универсальный. Он работает на прозрачных и на не прозрачных объектах, как на специально приготовленных металлографических шлифах, так и на необработанных поверхностях с шероховатостью до 5 мкм в прямом, косом и поляризованном свете.

Формирование изображения с увеличением до 3000 крат является уникальным достижением разработчиков. Запись изображения осуществляется на карту памяти.

Возможности прибора значительно расширяют сферу его применения. Он идеально подходит для решения триботехнических задач: изучения структуры поверхности, площадок трения и износа, присадок в жидких маслах, изучения морфологических особенностей поверхностей после различных современных технологических воздействий и применения нанотехнологий.

Для изучения микроструктуры наплавленного металла использовался металлографический микроскоп ММР-4. К основным металлографическим характеристикам и возможным методам исследования с помощью этого микроскопа можно отнести: наблюдение в светлом поле при прямом и косом освещении, в тёмном поле и поляризованном свете; увеличение 50-1600 раз; имеется панкреатическая система для плавного изменения увеличения; фотографирование на пластинки 9х12см, плёнку 24х36 мм [86, 89].

Металлографические микроскопы отличаются от биологических, главным образом, методом освещения образца. Это обусловлено тем, что металлические шлифы не прозрачны для световых лучей и потому их исследование проводят не в проходящем, а отражённом свете. На рис. 2.4 представлена упрощенная сxемa хода световых лучей в металлографическом микроскопе.

Pиcунок 2.4 - Схема получения изображения в металлографическом микроскопе.

Подготовленный соответствующим образом шлиф помещается перпендикулярно оптической оси микроскопа. Он освещается проходящим через объективную линзу почти параллельным оптической оси микроскопа пучком света, который формируется конденсором и полупрозрачным зеркалом. Свет отражается от поверхности образца и попадает в объектив. Поэтому отразившие свет элементы образца примерно нормальны оптической оси микроскопа; отражающие элементы, расположенные под углом к оптической оси микроскопа, пошлют световые лучи вне объектива. В связи c этим на конечном изображении образца, создаваемом окуляром, все отражающие свет элементы будут светлыми, а все наклонные - тёмными. Благодаря этому выявляются различные структурные составляющие металлографических шлифов, например, границы зёрен, которые при подготовке образца вытравливаются в канавки с наклоненными к поверхности шлифа боковыми сторонами.

Качество изображения микроскопа определяется главным образом, объективной линзой. Объективная линза имеет ряд характеристик: увеличение; числовая апертура (угловая апертура конусообразного светового пучка, пропускаемого линзой, эта величина характеризует способность линзы собирать световые лучи); разрешающая способность (свойствo линзы объектива разделять близко расположенные детали образца); глубина резкости (характеризуется величиной вертикального смещения деталей образца, которое может быть произведено без потери фокусировки.

износостойкость наплавочный материал металл

2.3 Испытание образцов наплавленного металла на установке на трение вращения

В зависимости от характера движения одного тела по отношению к другому различают коэффициенты трения:

а) при поступательном движении,

б) при качении,

в) при вращательном движении.

При любом из указанных движений при механическом воздействии тел обычно используют закон Кулона

= f *N (1),

где F - сила трения между телами, f- коэффициент трения для этой пары тел,- сила нормального давления одного тела на другое.

Установлено что в первое мгновение движения коэффициент трения покоя больше чем при движении,

о = fо*N > F.

При вращательном движении удобнее использовать понятие момента сил трения

= F*d (2)

где M - момент сил трения, d - средний диаметр на котором действует пара сил трения.

Установка включает в себя модернизированный сверлильный станок 1 (рисунок 2.5), на подвижном столике 2, которого закреплена плата 3. На плате расположена вращающаяся платформа 4 и тензодатчик 5, постоянная связь которого с платформой осуществляется с помощью пружины 6 и упора 7. Один образец 8 крепится в патроне 9 станка, а другой 10 устанавливается на платформу 4. Подъёмом и разворотом столика 2 обеспечивают соосность образцов и зазор между ними не более 0,5 мм. Столик 2 закрепляют. Линейка станка 12 должна при этом занимать горизонтальное положение.

При размещении мерного груза на линейке 12 через шпиндель станка 13 и патрон 9 образец 8 будет оказывать нормальное давление на образец 10. При включении станка момент трения между образцами пытается повернуть платформу 4 с закреплённым образцом 10.

Прогиб тензодатчика приводит к появлению сигнала на АЦП, который преобразуется, и на экране ПК строится график силы трения как функция времени.

При модернизации станка вес шпинделя уравновешен балансиром. Тогда при наличии груза G нормальную N составляющую можно считать равной

=G * L /r , (3)

где G - груз на рычаге-линейке, L - плечо, расстояние от груза до оси вращения, r - радиус делительной окружности зубчатого колеса станка, сидящего на одной оси с линейкой, обеспечивающего поступательное движение шпинделя и равного 10мм.

Тогда момент трения между деталями при вращении можно записать в виде

M= f *N * d =f * G *L * d / r , (4)

где d- средний радиус сопрягаемых деталей.

При проскальзывании момент трения равен моменту сопротивления, создаваемому тензометром, и его можно записать в виде:

Mt = Pt * Rt = k *Ui * Rt , (5)

где k- масштабный коэффициент, определяемый при тарировке тензометра и имеющий размерность ньютон/вольт,- изменение напряжения (от начального)на ПК,- расстояние в мм от оси вращения платформы 4 до точки контакта её упора 7 с тензодатчиком.

Приравнивая правые части формул (4) и (5), имеем формулу для подсчёта коэффициента трения

= ( k *Ui * Rt * r ) / (G * L * d ) (6) ,

где Ui = Ut - Uo.

Здесь Ut - напряжение тензодатчика, показываемое ПК, в выбранный момент времени, Uo - напряжение тензодатчика, вызванное пружинкой 6. Уравнение (6) является рабочей формулой для определения коэффициента трения.

2.4 Исследование структуры износостойкого наплавленного металла методом просвечивающей электронной микроскопии

Электронная микроскопия даёт возможность получить в одном эксперименте изображение с высоким разрешением (вплоть до атомного разрешения 0,1 мкм) и микродифракционные картины одного и того же участка образца, размер этого участка от 1 мкм до 50 мкм в лучших моделях микроскопов, поэтому такой участок, как правило, монокристаллический.[94].

В электронном микроскопе, в отличие от светового микроскопа, вместо света с длиной волны около 5000 Å применяются электроны с эффективной длимой волны около 0,05 Å. На электронном микроскопе при работе может быть получено разрешение около 10 Å [94-96].

При облучении образца электронным лучом электрон может:

.пройти через вещество, не взаимодействуя с ним;

.претерпеть упругое рассеяние - изменить направление движения без изменения энергии;

. продифрагировать- отклоняться в избранном направлении, определяемом структурой кристаллического вещества образца;

.претерпеть неупругое рассеяние- изменить как направление движения, так и энергию;

.быть поглощённым.

При наблюдении тонких металлических фольг и выделившихся частиц видимый контраст обусловлен, главным образом, механизмом 3.

На pиc. 2.8 показана принципиальная схема устройства электронного микроскопа. В электронных микроскопах обычно применяются электромагнитные линзы - магнитные катушки с железными полюсными наконечниками [94-96]. Для обеспечения достаточно большой величины свободного пробега электронов вся система должна находиться в вакууме не хуже 10^-4 мм рт. ст. [94]. Осветительной системой служит электронная пушка, состоящая из нагревательной нити (к которой приложен высокий ускоряющий потенциал), окружённый экраном, так называемым цилиндром Венельта, на который подаётся потенциал смещения. Ниже расположен заземлённый анод с отверстием в центре, через которое ускоряемые электроны попадают в колонну микроскопа. В сущности пушка напоминает большую триодную лампу. Кроме электронной пушки осветительная система микроскопа включает в себя ещё и две конденсорные линзы, с помощью которых достигается уменьшение минимального сечения пучка и его фокусировка на объекте. Источником электронов служит вольфрамовая нить. Длина волны электронов определяется ускоряющим напряжением U и равна λ(Å)= √1500/√u. Для обычно используемого напряжения 100 кВ, λ =0,6037 Å.

Фокусирующий электрод фокусирует электроны, а анод их рассеивает. На выходе из электронной пушки пучок электронов имеет диаметр около 90мкм. Первая конденсорная линза проецирует этот уменьшенный в диаметре пучок на образец. Сечение выделенного им участка на образце составляет около I мкм. В результате взаимодействия электронного пучка с кристаллическим веществом часть электронов проходит через тонкий (~2000 А) «прозрачный» для электронов образец без изменения своего направления, часть поглощается или рассеивается им. Принципиальная схема устройства микроскопа и чрезвычайная малость длины волны электрона позволяет получить микродифракционную картину на экране только от тех микроучастков образца, в которых кристаллические атомные плоскости ориентированы под углом ±2° к падающему пучку электронов[96].

Объективная линза, расположенная под образцом, фокусирует лучи и формирует первичное изображение. Промежуточная линза перебрасывает первичное изображение в предметную плоскость проекционной линзы. Проекционная линза формирует конечное увеличенное изображение на флуоресцентном экране или фотопластинке.

Методы просвечивающей электронной микроскопии - качественный (метод реплик) а количественный (метод фольг), позволявшее получать разрешения в доли микрона, делают возможным изучение тонкого строения наплавленного металла. Исследования проводили на просвечивающем электронном микроскопе ЭМ-200 при ускоряющем напряжении 150 кВ, вакууме 2*10^-6 мм.рт.ст. Отрабатывалась методика получения тонких металлических фольг из образцов наплавленного металла. С помощью электроискрового станка были получены заготовки под образцы диаметром З мм и толщиной 200-250 мкм. Для дальнейшего утонения образца использовали стальной полированный брусок 15x30x60 мм с прикреплённым к нему липкой лентой, а также абразивную бумагу 1А. С целью получения тонкой фольги толщиной 2000Å проводят электролитическую полировку. Лабораторная установка состоит из: лабораторного источника питание постоянного тока с регулируемым выходным напряжением (Uвых.=0-100 В. Iвых=0-5 A); электрической плитки держателя анода с электрическим контактом; двух катодов из нержавеющей стали; термометра. Контроль времени ведётся по секундомеру. Используются специальные пинцеты «открытого» и «закрытого» типов.

Состав электролитов, применявшихся при электролитической полировке, и режимы электролитической полировки (температура, время, ток и напряжение) приведены в таблице 2.3. [88, 97, 94].

Таблица 2.3 - Состав электролитов и режимы электрополировки.

На основании приведённых работ можно дать рекомендацию в дальнейшем для приготовления электронно-микроскопических образцов использовать метод ионного утонения тонких металлических слоев.

Также мы в своей работе воспользовались полупрямым методом одноступенчатых реплик. Суть метода в следующем: на образец с помощью вакуумного универсального поста ВУП-5 наносится тонкий угольный слой. Затем на напылённый углём образец наносится желатин(10-20% водный раствор), который после высыхания отделяется от поверхности образца вместе с угольной репликой. Далее угольная реплика вместе с желатином опускается в горячую воду (70-95°С) желатином вниз. Желатин растворяется, угольная реплика промывается 3-4 раза в горячей дистиллированной воде, вылавливается не сетку и высушивается. После высыхания из сетки вырубается образец для электронного микроскопа (диаметр образца 3мм.).

Растровый электронный микроскоп (РЭМ), обладающий высокой разрешающей способностью и большой глубиной фокуса, формирует изображение объекта при сканировании его поверхности электронным зондом [94,95]. Это один из наиболее универсальных и перспективных приборов для исследования шлифов и изломов металлов и сплавов.

Исследования проводились на растровом электронном микроскопе TESCAN с системой РСМА INCA ENERGY при ускоряющем напряжении 32 кВ в режиме отраженных и вторичных электронов. Перед просмотром в РЭМ образцы очищали ацетоном и в ультразвуковой камере.

2.5 Микрорентгеноспектральный анализ

Микрорентгеноспектральный анализ основан на регистрации рентгеновскими спектрометрами характеристического рентгеновского излучения, сгенерированного сфокусированным пучком первичных электронов. Микрорентгеноспектральный анализ проводился на микроанализаторе «TESCAN». Принцип действия микроанализатора заключается в следующем: электронная пушка генерирует пучок электронов, который фокусируется до размеров от 100 А до 200 мкм и с помощью отклоняющей системы сканирует по поверхности исследуемого образца. Электроны возбуждают в поверхностном слое металла образца характеристическое рентгеновское излучение, интенсивность которого измеряют рентгеновским спектрометром. Сравнивая интенсивности соответствующих линий эталона и образца, можно рассчитать химический состав данного микрообъёма поверхности образца. Рентгеновская оптика прибора позволяет анализировать элементы периодической системы с атомным номером больше 5. Система автоматического анализа, управляет прибором и производит во время его работы необходимые расчёты. В результате полного цикла операций выдаётся химический состав анализируемого участка.

3. Исследования структурно-фазовых превращений по сечению многослойных наплавочных материалов с феррито-перлитной и аустенитно-мартенситной структурами

.1 Металлографические исследования наплавочных материалов с феррито-перлитной и аустенитно-мартенситной структурами.

В третьей главе представлены результаты исследования структурных и фазовых составляющих в различных слоях наплавочных материалов с ферритно-перлитной и аустенитно-мартенситной структурами, полученных под флюсами ФЦ-16 и ФК-45, соответственно, а также исходного состояния металла основы из стали 45

Исследование структурно-фазового состояния, твёрдости, химического состава многослойных наплавок осуществляли в обоих наплавочных материалах, как в металле основы стали 45, вблизи линии сплавления, так и на различных расстояниях от неё с шагом 2 мм, во всех последующих слоях, вплоть до четвёртого поверхностного слоя(см. рис.1).

С помощью оптической микроскопии был исследовано исходное состояние металла основы из стали 45. На рисунках 3.1 и 3.2 изображены панорамы микроструктуры наплавочных материалов, полученных под флюсами ФК-45 (см. рисунок 3.1) и ФЦ-16 (см. рисунок 3.2) при 100 кратном увеличении. Справа расположен исходный металл основы из стали 45.

В обоих случаях формировалась регулярная структура с твёрдыми зёрнами с мартенситной структурой или перлита, оконтурованными мягкой фазой из аустенита или феррита, соответственно.

3.2 Исследования наплавочных материалов, полученных под флюсом ФЦ-16, методом просвечивающей электронной микроскопии

Для изучения отдельных структурных составляющих наплавочных материалов, полученных под флюсом ФЦ-16, были проведены послойные электронномикроскопические исследования на просвечивающем электронном микроскопе ЭМ-200.

С помощью просвечивающей электронной микроскопии было выявлено, что в металле основы из стали 45 присутствуют зёрна структурно-свободного феррита рис.3.3 (а,б), с твёрдостью 4500 МПа и колонии перлита размером 5-15 мкм с межпластинчатым расстоянием l=0,08 - 0,14 мкм, рис.3.3 (в) и твёрдостью 5000 МПа.

Вблизи линии сплавления (Л.С.) со стороны металла основы (жидко-фазного превращения), присутствовали мощные экстинкционные контура, рис.3.3 (г), обусловленные действием полей термических напряжений, достигались минимальные значения дислокационной плотности 2×10¹⁰, см ^-2. Происходило растворение пластин цементита, наблюдалось значительное повышение микротвёрдости светлой фазы до 5700 МПа, за счёт пересыщения его углеродом и кремнием до 0,1 и 0,2%, соответственно. Здесь происходило формирование верхнего бейнита, рис.3.3 (д).

В структуре 2-го наплавочного слоя на расстоянии 3 мм от линии сплавления, наблюдали значительное разупрочнение, как светлой фазы (феррита) до 2800 МПа, так и тёмной (перлита) до 3300 МПа, что свидетельствовало о значительной релаксации внутренних напряжений. Наблюдали следы твёрдофазного (без формирования расплава) a®g®a превращения: распад зёрен свободного феррита и формирование наряду с крупными зёрнами феррита порядка 10…20 мкм, очень маленьких размером около 1 мкм, рис.3.4 (а) и высокой дислокационной плотностью порядка 5×1010, см2. Наблюдали распад крупных частиц цементита и повторное выделение вторичных мелких частиц цементита вдоль границ ячеек, фрагментов, рис.3.4 (б). Полученные результаты свидетельствовали, о том, что во 2-ом наплавочном слое протекали структурные превращения под действием термического влияния, аналогично ЗТВ в металле основы при сварке. Нередко вдоль границ ферритно-перлитных зёрен наблюдали формирование зародышевых микротрещины, рис.3.4 (в).

В структуре 4-ого поверхностного слоя достигалось повторное упрочнение материала за счёт формирования мелкой дислокационной субзёренной структуры с размером ячеек 0,5-0,8 мкм, рис.3.5 (а, б). Здесь были максимальные значения дислокационной плотности 10×10¹⁰, см ^-2 и микротвёрдости, которая достигала для феррита до 3300 МПа и перлита до 4300 МПа, соответственно. В стыках ферритно-перлитных зёрен наблюдали островки нижнего бейнита, рис.3.5 (в).

3.3 Исследования распределения легирующих элементов в наплавочных материалах, полученных под флюсом ФЦ-16, ФК-45 и основы из стали 45

Микрорентгеноспектральный анализ проводился на микроанализаторе «TESCAN».

В таблице 3.1 приведены результаты рентгеноспектрального анализа в 5 точках в поверхностном слое наплавочного материала, полученного под флюсом ФЦ-16.

Таблица 3.1 - Результаты рентгеноспектрального анализа наплавки, полученной под флюсом ФЦ-16

На рисунке 3.7 приведено распределение легирующих элементов Si, Cr, Mn по слоям наплавки, полученной под флюсом ФЦ-16, для светлой (с) фазы -феррита и темной (т) фазы - перлита. Основная составляющая (от 97,88 до 98,57%) - железо.Как видно из рисунка 3.7, во втором наплавочном слое наблюдаем уменьшение содержания марганца и кремния как в темной, так и в светлой фазе. Для 4 поверхностного слоя наблюдается увеличение содержания марганца и кремния в темной (т) и светлой (с) фазах (в перлите и феррите) по сравнению с исходным металлом основы из стали 45. Содержание хрома уменьшается вблизи линии сплавления со стороны металла основы и затем не меняется в наплавочном материале для темной фазы, а для светлой фазы - содержание хрома уменьшается во 2 наплавочном слое и увеличивается в 4 поверхностном слое.

Рисунок 3.7 - Распределение легирующих элементов Si, Cr, Mn по слоям наплавки, полученной под флюсом ФЦ-16 и основы - СТ45 (с-светлая фаза, т-темная фаза)

На рисунке 3.8 представлены структуры наплавочных материалов, полученных под флюсом ФК-45, снятые с помощью растрового электронного микроскопа. Цветные линии - линии непрерывных спектров. Видно, что основной составляющей является железо (см. рисунок 3.8(а, б)). На рисунке 3.8(в) наблюдается трещина по границам зерен.

На рисунке 3.8(г) наблюдается структура наплавочных материалов, полученных под флюсом ФК-45. Обозначены три точки, в которых проводился рентгеноспектральный анализ. Результаты ренгеноспектрального анализа в трех точках представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Распределение легирующих элементов в точках наплавки, полученной под флюсом ФК-45

На основании приведенных выше результатов были построены графики распределения легирующих элементов по слоям наплавочных материалов, полученных под флюсом ФК-45 и исходного состояния металла основы из стали 45 для светлой (с) и темной (т) фаз (см. рисунок 3.9). Наблюдается увеличение содержания кремния (от 0,1 до 1,4 %), хрома (от 0,1 до 2,5 и 4.83 % для темной и светлой фаз, соответственно) и марганца (от 0,7 до 2,7 и 4.65 % для темной и светлой фаз, соответственно) по сравнению с исходным состоянием металла основы, как в темной фазе, так и в светлой.

Рисунок 3.9 - Распределение легирующих элементов Si, Cr, Mn по слоям наплавочных материалов, полученных под флюсами ФК-45, и исходного состояния металла основы из стали 45

При сравнении распределения легирующих элементов по слоям наплавочных материалов, полученных под флюсами ФК-45 и ФЦ-16 и исходного состояния металла основы из стали 45 (см. рисунок 3.10), видим, что наплавочные материалы, полученные под флюсами ФК-45, имеют концентрацию легирующих элементов больше, чем наплавочные материалы, полученные под флюсами ФЦ-16, и больше по сравнению с исходным металлом основы из стали 45.

Рисунок 3.10 - Распределение легирующих элементов по слоям наплавочных материалов, полученных под флюсами ФК-45 и ФЦ-16 и исходного состояния металла основы из стали 45

Таким образом, проведены комплексные исследования на макро-, микро- и субмикроскопическом уровне структуры наплавочных материалов, зоны сплавления и исходного металла основы из стали 45 с шагом 2мм на глубину 18 мм от поверхности, послойное изучение наплавочного материала из стали с мартенситно-аустенитной и перлито-ферритной структурой. В обоих случаях формировалась регулярная структура с твёрдыми зёрнами с мартенситной структурой или перлита, оконтурованными мягкой фазой из аустенита или феррита, соответственно. По сечению наплавочного материала именно мягкая фазовая составляющая претерпевала наиболее существенные изменения.

В наплавочных материалах с перлито-ферритной структурой с помощью просвечивающей электронной микроскопии, РСА, измерения микротвёрдости, показано, что в зоне сплавления (жидкофазного превращения) со стороны металла основы происходит растворение цементитных прослоек, увеличение содержания С, Si. Значительные термические напряжения приводят к упрочнению наплавочного материала за счёт формирования верхнего бейнита, имеющего так называемое перистое строение. В верхнем бейните карбидные частицы выделяются в виде изолированных узких полосок между пластинами феррита или по границам и внутри пластин (превращения мягкой ферритной фазовой составляющей в неравновесный феррит пересыщенный Si с микротвёрдостью 5500 МПа).

Показано, что во 2 слое границы раздела зёрен являются местами формирования микротрещин. В перлитной структуре, вдоль пластин феррита обнаружены прослойки остаточного аустенита, в результате твёрдофазного a®g®a превращения, значительное разупрочнение материала наплавки.

Показано, что в 4 слое наплавленного материала происходит дробление, распад, частичная сфероидизация прослоек цементита, подстройка дислокационными стенками оборванных прослоек. При этом происходит повторное упрочнение материала, обусловленное формированием дислокационной субзёренной структуры и формированием нижнего бейнита, упрочнение ферритной составляющей за счёт формирования дислокационной структуры и снятия внутренних напряжений. Нижний бейнит имеет игольчатое, мартенситоподобное строение, его трудно отличить от структуры отпущенного мартенсита. В нижнем бейните карбидные кристаллы находятся преимущественно внутри пластин альфа-фазы. Альфа-фаза бейнита образуется в результате мартенситного превращения (отсюда перистое или игольчатое строение бейнита) и представляет собой несколько пересыщенный твердый раствор углерода в a-железе.

Таким образом, впервые с помощью просвечивающей электронной микроскопии подробно изучены процессы структурно-фазовых превращений в различных наплавочных слоях с феррито-перлитной структурой.

4. Экономический анализ

4.1    Общие положения

Методология подхода к оценке экономической эффективности дипломных проектов использует теоретические положения и практические примеры «Методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов» (в редакции 2000 года).

Инвестиции - относительно новый для нашей экономики термин. В бытность плановой экономики использовалось понятие «капитальные вложения».

Инвестиционный проект - это долгосрочный календарный план вложения средств в такие активы, как оборудование, здания, земля и т.п. и получение прибыли от этих вложений.

В терминах финансового анализа данный процесс характеризуется двухсторонним потоком платежей - положительные члены соответствуют доходу, отрицательные члены отражают инвестиционные вложения для осуществления инвестиционного проекта.

При оценке эффективности реальных инвестиций используются следующие базовые принципы:

)        Оценка возврата инвестиционного капитала на основе показателя денежного потока (кэш-фло), формируемого за счет сумм чистой прибыли и амортизационных отчислений в процессе осуществления инвестиционного проекта. При этом показатель денежного потока может дифференцироваться по отдельным годам осуществления инвестиционного проекта.

)        Дисконтирование, то есть приведение к настоящей стоимости, как инвестиционного капитала, так и сумм денежного потока.

)        Обоснование и выбор ставки дисконтирования (дисконтной ставки). Боле высокая ставка применяется по проекту с большей продолжительностью реализации.

)        Вариация форм используемой ставки процента для дисконтирования в зависимости от целей оценки.

В качестве ставки процента, выбираемой для дисконтирования, могут быть использованы: средняя депозитная или кредитная ставка; индивидуальная норма доходности инвестиций с учетом инфляции, уровня риска и уровня ликвидности инвестиций и т.п.

Основой для расчета показателей эффективности инвестиции является «План денежных потоков». Это связано с тем, что анализ денежных потоков (кеш-флю) лежит в основе классических методов инвестиционного анализа и используется в наиболее известных методиках планирования и оценки инвестиционных проектов (например, в «COMFAP» INIDO).

Деятельность предприятия принято разделять на три основные функциональные области: операционную (производственную); инвестиционную; финансовую. Поэтому в «Плане денежных потоков» показываются притоки и оттоки денежных средств от всех этих видов деятельности. [98, 99]

.2 Методология подхода к оценке экономической эффективности

В соответствии с Методическими рекомендациями оценка эффективности инвестиционных проектов предусматривает расчет следующих показателей:

4.2.1 Чистый дисконтированный доход (ЧДД)

Представляет собой сумму денежных потоков за весь расчетный период (Т), приведенную к начальному шагу:

ЧДД= (1) , где

- чистая прибыль, полученная в t-ом году от реализации инвестиционного проекта;

 - амортизационные отчисления в t-ом году;

 - инвестиции, необходимые для реализации проекта в t-ом году;

Е - норма дисконта (является экзогенно задаваемым основным экономическим нормативом) - это коэффициент доходности инвестиций;

 - коэффициент дисконтирования в t-ом году, позволяет привести величины затрат и прибыли на момент сравнения (t).

Если ЧДД > 0, проект следует принимать;

ЧДД = 0, проект ни прибыльный, ни убыточный;

ЧДД < 0, проект убыточный и его следует отвергнуть.

Основой для исчисления ЧДД является «План денежных потоков», который использует метод анализа денежных потоков («кэш-фло»). [98, 99]

4.2.2 Индекс доходности инвестиций (ИД).

Представляет собой отношение сумм приведенного дохода (прибыли) к величине дисконтированных инвестиций (K_t) по всем периодам:

Если ИД > 1 - проект эффективен;

ИД < 1 - проект неэффективен.

В отличие от ЧДД индекс доходности является относительным показателем, что позволяет осуществлять выбор одного проекта из ряда альтернативных, имеющих приблизительно одинаковое значение ЧДД. [98, 99]

4.2.3 Период окупаемости (срок окупаемости) инвестиционного проекта .

Это продолжительность периода от начального момента до момента окупаемости.

 ,

где К_е - единовременные инвестиционные вложения, руб.;

Д_г - величина годового дохода, руб.;

Т_ок - срок окупаемости, месяцы, годы.

Начальный момент указывается в задании на проектирование (обычно это начало операционной деятельности). Момент окупаемости - это тот наиболее ранний момент, когда поступления от производственной деятельности предприятия начинают покрывать затраты на инвестиции.

Алгоритм расчета срока окупаемости Т_ок зависит от равномерности распределения прогнозируемых доходов от инвестиций. Если доход распределен по годам равномерно, то срок окупаемости рассчитывается делением единовременных затрат на величину годового

дохода, обусловленного ими. (4)

Если доход по годам распределен неравномерно, то срок окупаемости рассчитывается прямым подсчетом числа лет, в течение которых инвестиции будут погашены кумулятивным доходом.

Используя показатель срока окупаемости (Т_ок) при анализе, следует обратить внимание на ряд его недостатков:

не учитывает влияния доходов последних периодов;

не обладает свойством аддитивности;

не делает различия между проектами с одинаковой суммой кумулятивны доходов, но различным распределением их по годам, если при расчете окупаемости использовать не дисконтированные величины.

Помимо рассмотренных выше показателей эффективности инвестиционных проектов в Методических рекомендациях предусмотрено применение нижеследующих показателей:

чистый доход;

потребность в дополнительном финансировании;

индексы доходности затрат и инвестиций.

Чистым доходом называется накопленный эффект за расчетный период (сальдо денежного потока).

Потребность в дополнительном финансировании (ПФ) - максимальное значение абсолютной величины отрицательного накопительного сальдо от инвестиционной и операционной деятельности. Величина ПФ показывает минимальный объем внешнего финансирования проекта, необходимый для обеспечения его финансовой реализуемости. Поэтому ПФ называют еще капиталом риска.

Индекс доходности затрат - отношение суммы денежных притоков (накопительных поступлений) к сумме денежных оттоков (накопленным платежам).

4.3 Определение исходных данных для расчета показателей

Определение заводской себестоимости Сч осуществляется по статьям калькуляции. Типовое содержание статей калькуляции:

-ая группа - Материальные затраты.

Статьи:

.1       Сырьё и затраты.

.2       Покупные запасные части и полуфабрикаты.

.3       Топливо и энергия на технологические нужды (освещение 3-5%, отопление 2%, питание установки 4-6%)

-ая группа - Трудовые затраты.

Статьи:

.1 Основная заработная плата.

.2 Дополнительная зарплата (8-12% от основной зарплаты).

.3 Отчисления на социальное страхование (4-8% от суммы основной и дополнительной зарплаты).

-ая группа - Расходы по обслуживанию и управлению производством.

Статьи:

.1 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (составляют от 50 до 100% основной зарплаты).

.2 Цеховые расходы (составляют до 200% основной зарплаты).

.3 Общезаводские расходы (расходы на командировки, представительские расходы, расходы на отдел подготовки кадров составляют от 60 до 150% основной зарплаты).

-ая группа - Прочие производственные расходы.

Статьи:

.1 Расходы по освоению. Расходы на научно-исследовательскую деятельность, конструкторскую, технологическую подготовку и организационно-плановую подготовку производства и т.п. (до 10% от заводской себестоимости)

.2 Внепроизводственные расходы (расходы на рекламу, коммерческие расходы, до 10% от заводской себестоимости).

.3 Специальные расходы (расходы на проектирование, разработку устройства, методики и изготовление специальной оснастки, расходы на специальные испытания).

И так, расчет заводской себестоимости С₃ ведем по статьям:

С₃=1.1 + 1.2 + 1.3 + 2.1 + 2.2 + 2.3 + 3.1 + 3.2 + 3.3 + 4.1 + 4.2 + 4.3

К_j - текущие затраты, затраты на производство продукции или проведение работ рассчитываются по статьям калькуляции.

К₁ - затраты на научно-исследовательскую подготовку проектирования.

Расчет ведем по статьям:

К₁=2.1 + 2.2 + 2.3 + 3.3 + 4.1 + 4.3

К₂ - затраты на изготовление специальной оснастки, специальные испытания, на физическое и математическое моделирование. Разработка и опробирование методики, способов.

Расчет ведем по статьям:

К2=1.1 + 1.2 + 1.3 + 2.1 + 2.2 + 2.3 + 3.1 + 3.2 + 3.3 + 4.1 + 4.3

4.4 Расчет показателей эффективности проекта

Определение заводской себестоимости Сз осуществляется по статьям калькуляции. Затраты на выполнение статей калькуляции приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Затраты на выполнение статей калькуляции

d=1.1 + 1.2 + 1.3 + 2.1 + 2.2 +2.3 + 3.1 + 3.2 +1.1 + 1.2 + 1.3 + 2.1 + 2.2 +2.3 + 3.1 + 3.2 + 3.3 +4.1 +4.2 + 4.3

Сз= 14425 руб. в месяц

Сз= 16585 руб. в год

К₁ - затраты на научно-исследовательскую подготовку проектирования

К₁=2.1 + 2.2 + 2.3 + 3.3 + 4.1 + 4.3

К₁=111246 руб. в год

К₂ - затраты на изготовление специальной оснастки, специальные испытания, на физическое и математическое моделирование. Разработка и опробирование методики, способов.

К₂=1.1 + 1.2 + 1.3 + 2.1 + 2.2 + 2.3 + 3.1 + 3.2 + 3.3 + 4.1 + 4.3

К₂=197807 руб. в год

Планируется ввод нового испытательного стенда на трение, на его изготовление израсходовано 100000 руб.

Для запуска проекта необходимо затратить в начальный момент времени 111246 руб. на организацию и научно-исследовательскую подготовку проектирования, через год - 197807 руб. на рекламу, на изготовление специальной оснастки, специальных испытаний, физическое и математическое моделирование. Чистая прибыль во второй, третий, четвертый, пятый годы составили:

П_t=r_t×Сз/100,

где

r_t - рентабельность; (r₂=24; r₃=23; r₄=22; r₅=21; r₆=20)

Сз - заводская себестоимость

         год - П2 - 117408 руб.; А2=20000,

         год - П3 - 112516 руб.; А3=20000,

         год - П4 - 107624 руб.; А2=20000,

         год - П5 - 102732 руб.; А3=20000,

Аt - амортизационные отчисления в t-ом году.

Определяем величину чистого дисконтированного дохода (ЧДД)

ЧДД= (1) , где

- чистая прибыль, полученная в t-ом году от реализации инвестиционного проекта;

 - амортизационные отчисления в t-ом году;

 - инвестиции, необходимые для реализации проекта в t-ом году;

Е - норма дисконта, коэффициент доходности инвестиций; Ставки дисконта составили 20 %. (Е=20%)

ЧДД= -111246х1-197807/(1+0,2)¹ + 137408/(1+ 0,2)² + 132516/(1+ 0,2) + 127624/(1+0,2)⁴ + 122732/(1+0,2)⁵ =9681,5 руб.;

ЧДД > 0, следовательно, проект эффективен.

Определим индекс доходности (ИД) проекта:

Индекс доходности проекта представляет собой отношение сумм приведенного дохода (прибыли) к величине дисконтированных инвестиций (K_t) по всем периодам:

ИД = 137408/(1+0,2)² + 132516/(1+0,2) + 127624/(1+0,2)⁴ + 122732/(1+0,2)⁵ =

×1-197807/(1+0,2)¹

= 1,0362

ИД > 1, следовательно, проект эффективен.

Определим период окупаемости инвестиционного проекта (Т_ок)

Это продолжительность периода от начального момента до момента окупаемости.

 ,

где К_е - единовременные инвестиционные вложения, руб.;

Д_г - величина годового дохода, руб.;

Т_ок - срок окупаемости, месяцы, годы.

Определим срок окупаемости без учета дисконтирования денежных поступлений.

А) На основе среднегодовой величины денежных поступлений составит:

Дг=137402+132516+127624+122732 = 104056 руб.

К= К₁×К₂= 111246+197807=309053 руб.

Срок окупаемости:

Т_ок=309053 = 2,95 года

Б) На основе нарастания денежных средств по годам до достижения величины капитальных вложений. В этом случае срок окупаемости составляет 3 года, т.к. за это время накапливается сумма денежных средств для покрытия капитальных вложений 309053 руб. (137408 + 132516 + 127624 - 397548 руб.)

Рассчитаем срок окупаемости с учетом дисконтирования денежных поступлений.

Дисконтирование суммы по годам составят:

Второй год 137408/(1+0,2)² = 95422 руб.                  

Третий год 132516/(1+0,2)³ = 76688 руб.

Четвертый год 127624/(1+0,2)⁴ = 63547 руб.

Пятый год 122732/(1+0,2)⁵ = 49323 руб.

А) На основе среднегодовой величины денежных поступлений. Среднегодовая величина дисконтирования денежных поступлений составит:

Д_г = 95422 + 76688 + 61547 + 49323 = 56596 руб.

К_е = 111246 + 167324 = 278570 руб.

Срок окупаемости:

Т_ок = 278570 = 4,82 года

56596

Б) На основе нарастания дисконтированных денежных поступлений до момента покрытия капитальных вложений:

Т_ок = 4 года 278570 - (95422 + 76688 + 61547) = 4,81 года

49323

Вывод. Так как ЧДД является положительной величиной, а индекс доходности (ИД) больше 1, проект является эффективным и окупится за 4,92 года. На основе расчета чистого дисконтированного дохода, индекса доходности, срока окупаемости принять решение об экономической целесообразности данного проекта.

5. Безопасность жизнедеятельности

.1 Вредные производственные факторы - шум, вибрация

Шум и вибрация объединяются общим принципом их образования: все они являются результатом колебания тел, передаваемого непосредственно или через газообразные, жидкие и твердые среды. Отличаются они друг от друга лишь по частоте этих колебаний и различным восприятием их человеком.

Колебания с частотой от 20 до 20000 Гц (герц - единица измерения частоты, равная одному колебанию в секунду), передаваемые через газообразную среду, называются звуками и воспринимаются органами слуха человека как звуки; беспорядочное сочетание таких звуков составляет шум. Колебания ниже 20 Гц называются инфразвуками, а выше 20000 Гц - ультразвуками; они органами слуха человека не воспринимаются, однако оказывают на него влияние.

Колебания твердых тел или передаваемые через твердые тела (машины, строительные конструкции и т. п.) называются вибрацией. Вибрация воспринимается человеком как сотрясение при общей вибрации с частотой от 1 до 100 Гц, а при локальной (местной) - от 10 до 1000 Гц (например, при работе с виброинструментом). [100, 101, 102]

5.2 Шум и его влияние на организм человека

Шум представляет собой беспорядочное сочетание разнообразных звуков, поэтому для понимания физических основ образования и распространения шума, его восприятия человеком и влияния на организм следует рассматривать звук как составную часть всякого шума, включая и производственный.

Колебания источника звука производят попеременное сжатие и разрежение воздуха, образуя волнообразное колебание его, распространяющееся от источника звука во все стороны в виде увеличивающихся в объеме сфер. Это называется распространением звуковой волны.

Звуковые волны, встретив на пути распространения любые поверхности (твердые, жидкие), передают им эти колебания. Подобным препятствием звуковой волне может служить и орган слуха, который состоит у человека из ушной раковины со слуховым проходом (наружное ухо), барабанной перепонки, соединенной с системой слуховых косточек (среднее ухо), и так называемого кортнева органа с окончаниями слухового нерва (внутреннее ухо). Звуковая волна вызывает колебания барабанной перепонки, которые, приводя в движение систёму косточек среднего уха, передаются окончаниям (рецепторам) слухового нерва, вызывая в них соответствующие нервные импульсы, посылаемые в головной мозг. Более интенсивный звук, то есть с большей энергией колебаний, воспринимается как громкий, менее интенсивный - как тихий.

Установлено, что орган слуха человека воспринимает разность изменения звукового давления в виде кратности этого изменения, поэтому для измерения интенсивности шума используют логарифмическую шкалу в децибелах относительно порога слышимости (минимальное звуковое давление, воспринимаемое органом слуха) человека с нормальным слухом. Эта величина, равная 2х10-5 ньютон на 1 м2, принята за 1 децибел (дБ).

При повышении интенсивности звука создаваемое в звуковой волной давление на барабанную перепонку на определенном уровне может вызывать болевые ощущения. Такая интенсивность звука называется порогом болевых ощущений и находится в пределах 130 дБ.

Звуковая часть колебательного спектра, как сказано выше, имеет огромный диапазон частот - от 20 до 20000 Гц. Звуки различных частот даже при одинаковой их интенсивности воспринимаются по-разному. Низкочастотные звуки воспринимаются как относительно тихие; по мере увеличения частоты увеличивается громкость восприятия, но, приближаясь к высокочастотным колебаниям, и особенно к верхней границе звуковой части спектра, громкость восприятия снова падает. Наиболее хорошо ухо человека воспринимает колебания в пределах 500 - 4000 Гц.

Учитывая эти особенности восприятия, для характеристики звука или шума в целом надо знать не только его интенсивность, но и спектр, то есть частоту колебаний звуковой волны.

В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектра, которые создаются в результате работы разнообразных механизмов, агрегатов и других устройств. Они образуются вследствие быстрых вращательных движений, скольжения (трения), одиночных или повторяющихся ударов, вибрации инструментов и отдельных деталей машин, завихрений сильных воздушных или газовых потоков и т. д. Шум имеет в своем составе различные частоты, и все же каждый шум можно охарактеризовать преобладанием тех или иных частот. Условно принято весь спектр шумов делить на низкочастотные - с частотой колебаний до 350 Гц, среднечастотные - от 350 до 800 Гц и высокочастотные - свыше 800 Гц.

К низкочастотным относятся шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды (стены, перекрытия, кожухи), и т. п.; к среднечастотным относятся шумы большинства машин, агрегатов, станков и других движущихся устройств неударного действия; к высокочастотным относятся шипящие, свистящие, звенящие шумы, характерные для машин и агрегатов, работающих на больших скоростях, ударного действия, создающих сильные потоки воздуха или газов, и т. п.

Производственный шум различной интенсивности и спектра (частоты), длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха у последних, а иногда и к развитию профессиональной глухоты. Такое неблагоприятное действие шума связано с длительным и чрезмерным раздражением нервных окончаний слухового нерва во внутреннем ухе (кортиевом органе), в результате чего в них возникает переутомление, а затем и частичное разрушение. Исследованиями установлено, что чем выше частотный состав шумов, чем они интенсивнее и продолжительнее, тем быстрее и сильнее оказывают неблагоприятное действие на орган слуха. При чрезмерно интенсивных высокочастотных шумах, если не будут проведены необходимые защитные мероприятия, возможно поражение не только нервных окончаний, но и костной структуры улитки, кортиева органа и иногда даже среднего уха.

Помимо местного действия - на орган слуха, шум оказывает и общее действие на организм работающих. Шум является внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, в результате чего при интенсивном и длительно действующем шуме наступает перенапряжение центральной нервной системы, распространяющееся не только на специфические слуховые центры, но и на другие отделы головного мозга. Вследствие этого нарушается координирующая деятельность центральной нервной системы, что, в свою очередь ведет к расстройству функций внутренних органов и систем. Например, у рабочих, длительное время подвергавшихся воздействию интенсивного шума, особенно высокочастотного, отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах, а при медицинских обследованиях выявляются язвенная болезнь, гипертония, гастриты и другие хронические заболевания. [100, 101, 102]

5.3 Влияние вибрации на организм человека

Восприятие вибрации зависит от частоты колебаний, их силы и размаха - амплитуды. Частота вибрации, как и частота звука, измеряется в герцах, энергия - в килограммометрах, а амплитуда колебаний - в миллиметрах. За последние годы установлено, что вибрация, как и шум, действует на организм человека энергетически, поэтому ее стали характеризовать спектром по колебательной скорости, измеряемой в сантиметрах в секунду или как и шум, в децибелах; за пороговую величину вибрации условно принята скорость в 5х10-6 см/сек. Вибрация воспринимается (ощущается) лишь при непосредственном соприкосновении с вибрирующим телом или через другие твердые тела, соприкасающиеся с ним. При соприкосновении с источником колебаний, генерирующим (издающим) звуки наиболее низких частот (басовые), наряду со звуком воспринимается и сотрясение, то есть вибрация.

В зависимости от того, на какие части тела человека распространяются механические колебания, различают местную и общую вибрацию. При местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью, чаще всего руки (при работе с ручными вибрирующими инструментами или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.). Иногда местная вибрация передается на части тела, сочлененные с подвергающимися непосредственно вибрации суставами. Однако амплитуда колебаний этих частей тела обычно ниже, так как по мере передачи колебаний по тканям, и тем более мягким, они постепенно затухают. Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.).

Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности телу человека, вызывают раздражение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых внутренних органов и систем, и в первую очередь периферических нервов и кровеносных сосудов, вызывая их сокращение. Сами же нервные окончания, особенно кожные, также подвергаются изменению - становятся менее восприимчивыми к раздражениям. Все это проявляется в виде беспричинных болей в руках, особенно по ночам, онемения, ощущения “ползания мурашек”, внезапного побеления пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, тактильной). Весь этот комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрационной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость. У женщин от воздействия вибрации, помимо этого, нередко появляются нарушения функционального состояния половой сферы.

Развитие вибрационной болезни и других неблагоприятных явлений зависит в основном от спектрального состава вибрации: чем выше частота вибрации и чем больше амплитуда и скорости колебаний, тем большую опасность представляет вибрация в отношении сроков развития и тяжести вибрационной болезни.

Способствуют развитию вибрационной болезни охлаждение тела, главным образом тех его частей, которые подвержены вибрации, мышечные напряжения, особенно статическое, шум и другие. [100, 101, 102]

5.4 Меры борьбы с шумом и вибрацией

Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией во многом однотипны. Прежде всего, необходимо обратить внимание на технологический процесс и оборудование, по возможности заменить операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, другими. В ряде случаев можно заменить ковку металла его штамповкой, клепку и чеканку - прессованием или электросваркой, наждачную зачистку металла - огневой, распиловку циркулярными пилами - резанием специальными ножницами и т. д. Необходимо следить, чтобы при такой замене не создавались какие-либо дополнительные вредности, которые могут оказывать на работающих более неблагоприятное действие, чем шум и вибрация.

Устранение или сокращение шума и вибрации от вращающихся или двигающихся узлов и агрегатов достигается, прежде всего, путем точной подгонки всех деталей и отладки их работы (уменьшение до минимума допусков между соединяющимися деталями, устранение перекосов, балансировка, своевременная смазка и т. п.). Под вращающиеся или вибрирующие машины или отдельные узлы (между соударяющимися деталями) следует прокладывать пружины или амортизирующий материал (резина, войлок, пробка, мягкие пластики и т. п.). В тех случаях, где допустимо по техническим условиям, целесообразно заменить подшипники качения на подшипники скольжения, плоскоременные передачи с вшивным ремнем - на клиновидные, редукторные передачи - на безредукторные, детали и узлы с возвратно-поступательными движениями - на вращательные.

Не рекомендуется вращающиеся части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие большие поверхности, создающие шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и цистерн при их .клепке или зачистке, галтовочные барабаны и т. п., следует более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху. [103, 104]

Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать газовые и воздушные коммуникации и аппараты, особенно находящиеся под большим давлением, избегая шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п. Для выпуска сжатого воздуха или газа следует использовать не простые краны, а специальные задвижки типа Лудло. Давление воздуха или газа в системах нельзя повышать выше величин, необходимых для данного технологического процесса, для чего желательно устанавливать ограничители давления. Окружная скорость турбин вентиляторов и других вращающихся частей оборудования, увлекающих за собой воздушные потоки, не должна превышать 35 - 40 м/сек. Соединения вентиляторов с воздуховодами, а в ряде случаев газовых и воздушных коммуникаций целесообразно производить мягкими переходами (резиновые, брезентовые рукава, резиновые прокладки на фланцах и т. п.). На выхлопах пневматических установок оборудуются шумоглушители.

Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее и вибрирующее оборудование вынести за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это оборудование требует постоянного или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются звукоизолированные будки или комнаты для обслуживающего персонала.

Помещения с шумящим и вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать от остальных рабочих участков. Аналогичным образом целесообразно изолировать между собой и помещения или участки с шумами разной интенсивности и спектра. Стены и потолки в шумных помещениях покрываются звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др. [103, 104]

Мощные машины и другое оборудование вращательного или ударного действия устанавливаются в нижнем этаже на специальном фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается на несущих конструкциях здания с прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается в изолированные кабины со звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вент Эффективным путем решения проблемы борьбы с шумом является снижение его уровня в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин. К мерам этого типа относятся замена шумных процессов бесшумными, ударных - безударными, например замена клепки - пайкой, ковки и штамповки обработкой давлением; замена металла в некоторых деталях незвучными материалами, применение виброизоляции, глушителей, демпфирования, звукоизолирующих кожухов и др. При невозможности снижения шума оборудование, являющееся источником повышенного шума, устанавливают в специальные помещения, а пульт дистанционного управления размещают в малошумном помещении. В некоторых случаях снижение уровня шума достигается применением звукопоглощающих пористых материалов, покрытых перфорированными листами алюминия, пластмасс. При необходимости повышения коэффициента звукопоглощения в области высоких частот звукоизолирующие слои покрывают защитной оболочкой с мелкой и частой перфорацией, применяют также штучные звукопоглотители в виде конусов, кубов, закрепленных над оборудованием, являющимся источником повышенного шума. Большое значение в борьбе с шумом имеют архитектурно-планировочные и строительные мероприятия. В тех случаях, когда технические способы не обеспечивают достижения требований действующих нормативов, необходимо ограничение длительности воздействия шума и применение противошумов.

Противошумы - средства индивидуальной защиты органа слуха и предупреждения различных расстройств организма, вызываемых чрезмерным шумом. Их используют в основном тогда, когда технические средства борьбы с шумом не обеспечивают снижения его до безопасных пределов. Противошумы подразделяют на три типа: вкладыши, наушники и шлемы.

Противошумные вкладыши вводят в наружный слуховой проход. Вкладыши бывают многократного и однократного пользования. К вкладышам многократного пользования относятся многочисленные варианты заглушек в виде колпачков различной конструкции и формы из резины, каучука и других пластичных полимерных материалов, в некоторых случаях надетых на железные стержни. Противошумные вкладыши многократного использования выпускают нескольких типов и размеров; вес их не регламентируется и колеблется в пределах до 10 г. «Беруши» - коммерческое название отечественных противошумных вкладышей однократного пользования из органического перхлорвинилового фильтрующего шумопоглощающего материала. [103, 104]

Противошумные наушники представляют собой чаши, по форме близкие к полусфере, из легких металлов или пластмасс, наполненные волокнистыми или пористыми звукопоглотителями, удерживаемые с помощью оголовья. Для удобного и плотного прилегания к околоушной области они снабжаются уплотняющими валиками из синтетических тонких пленок, часто заполненных воздухом или жидкими веществами с большим внутренним трением (глицерин, вазелиновое масло и др.). Уплотняющий валик одновременно демпфирует колебания самого корпуса наушника, что существенно при низкочастотных звуковых колебаниях.

Противошумные шлемы - самые громоздкие и дорогостоящие из индивидуальных средств противошумной защиты. Они используются при высоких уровнях шумов, часто применяются в комбинации с наушниками или вкладышами. Расположенный по краю шлема уплотняющий валик обеспечивает плотное прилегание его к голове. Имеются конструкции шлемов с поддутием валика воздухом для надежного облегания головы.

Медицинскими противопоказаниями к допуску на работу, связанную с воздействием интенсивного шума, являются следующие заболевания:

. Стойкое понижение слуха, хотя бы на одно ухо, любой этиологии

. Отосклероз и другие хронические заболевания уха с заведомо неблагоприятным прогнозом

. Нарушение функции вестибулярного аппарата любой этиологии, в том числе болезнь Меньера

. Наркомании, токсикомании, в том числе хронический алкоголизм

. Выраженная вегетативная дисфункция

. Гипертоническая болезнь (все формы)

При работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирующие части машин и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной или другим мягким материалом. Виброгасящую роль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника.

Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, чередовались с другими работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно предусматривать периодические кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборудования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).

При приеме на работу, связанную с возможным воздействием шума или вибрации, проводятся обязательные предварительные медицинские осмотры, а в процессе работы - периодические медосмотры раз в год.

Сроки периодических медицинских осмотров устанавливаются в зависимости от интенсивности шума. При интенсивности шума от 81 до 99 дБА - 1 раз в 24 мес, 100 дБА и выше - 1 раз в 12 мес. Первый осмотр отоларинголог проводит через б мес после предварительного медицинского осмотра при поступлении на работу, связанную с воздействием интенсивного шума. Медицинские осмотры должны проводиться с участием отоларинголога, невропатолога и терапевта. [103, 104]

5.5 мероприятия, направленные на снижение выбросов вредных газов и пыли

При строительстве, вводе в эксплуатацию, реконструкции и технической реконструкции предприятий должны предусматриваться меры по улавливанию, обезвреживанию вредных веществ, снижению или полному исключению загрязняющих выбросов в атмосферу. При этом указывается на необходимость соблюдения нормативов ПДВ, имея в виду, что совокупность выбросов от проектируемых и действующих предприятий не должна ухудшать качество атмосферного воздуха. Особо подчеркивается, что введение в эксплуатацию любых технологических установок, двигателей, транспортных и иных передвижных средств и установок, независимо от того, произведены они на территории России или ввезены из-за рубежа, допускается только при наличии специальных сертификатов, подтверждающих их соответствие установленным экологическим нормативам.

Исходя из Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», любые объекты, которые являются источниками выбросов в ОПС вредных веществ, а также источниками шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества, необходимо в обязательном порядке отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (СЗЗ). Поэтому СЗЗ стали ныне обязательными составными компонентами промышленного предприятия или иного объекта, являющихся источниками химического, биологического или физического воздействия на ОПС и здоровье человека.

СЗЗ - это зона пространства и растительности, специально выделенная между промышленным предприятием и районом проживания населения. Обеспечивая пространство для безопасного рассеивания вредных выбросов, она должна быть надлежащим образом озеленена и удовлетворять специальным гигиеническим требованиям.

В зависимости от концентрации объектов на данной территории, их мощности, условий эксплуатации, характера и количества выбрасываемых в атмосферу токсических веществ и т.п. для предприятий, производств и иных объектов установлены следующие минимальные размеры СЗЗ: предприятия 1-го класса опасности - 2000 м; 2-го - 1000 м; 3-ro - 500 м; 4-го - 300 м; 5-го - 100 м. Допускается размер СЗЗ 50 м для предприятий пищевой промышленности, общественного питания, зрелищных и культурных объектов.

СЗЗ является полосой, отделяющей промышленное предприятие от селитебной территории. Селитебная зона, или жилая, - район населенного пункта, в пределах которого размещены жилые дома и в котором запрещено строительство промышленных, транспортных и иных предприятий, загрязняющих окружающую человека среду.

Функции зеленых насаждений многообразны. Они не только обогащают воздух кислородом, создают благоприятный микроклимат, но и способствуют рассеиванию вредных веществ и поглощают их.

При озеленении территории промышленных предприятий и их СЗЗ, обочин дорог обычно выбирают древесные, кустарниковые, цветочные и газонные растения в зависимости от климатического района, характера производства и эффективности данной породы для очистки воздуха, а также ее устойчивости к вредным газам. Установлено, что наиболее стойкими являются, например, акация белая, атлант высокий, клен яснелистовый.

Эффективность озеленения характеризуют следующие данные: хвоя одного гектара елового леса улавливает 32 т пыли, листва букового леса - 68 т. На расстоянии 500 м от предприятия при отсутствии озеленения загрязнение воздуха диоксидом серы, сероводородом и диоксидом азота в 2 раза ниже, чем непосредственно у источника загрязнения, а при наличии озеленения ниже в 3-4 раза. [105]

5.6 Улавливание пыли из газопылевых выбросов

Принцип улавливания основан на отделении взвешенных частиц от воздушным потоком за счет сил тяжести, инерции или центробежных сил. По конструкции это пылеосадительные камеры и циклоны.

Весьма простыми устройствами являются пылеосадительные камеры, в которых за счет увеличения сечения воздуховода скорость пылевого потока резко падает, вследствие чего частицы пыли выпадают под действием сил тяжести. Пылеосадительные камеры используют для очистки от крупных частиц пыли и применяют в основном для предварительной очистки воздуха. Эффективность улавливания в пылеососадительных камерах зависит от времени пребывания газов в камере и расстояния, проходимого частицами под действием гравитационных сил. В спою очередь время пребывания газов зависит от объема камеры и скорости потока.

Эффективными пылеуловителями являются инерционные аппараты. в которых пылевой поток резко изменяет направление своего движения, что способствует выпадению частиц пыли. К ним относятся аппараты, в которых действие удара о препятствие используется в большей степени, чем инерция. Широко распространенными инерционными пылеуловителями являются циклоны. В них частицы пыли движутся вместе с вращающимся газовым потоком и под воздействием центробежных сил оседают на стенках. Циклоны широко применяются для улавливания частиц размерами около 10 мкм. По конструкции они подразделяются на циклические, конические и прямоточные.

Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очистки выбросов от взвешенных частиц являются электрические фильтры, в основе работы которых лежит осаждение взвешенных частиц под действием электрических сил.

Установки состоят из двух частей: агрегатов питания и собственно электрофильтра. Агрегаты питания включают повышаю­щий трансформатор с регулятором напряжения и высоковольтный выпрямитель. Собственно электрофильтр состоит из корпуса с входным и выходным патрубком, бункером для сбора уловленной пыли, пылевыпускным патрубком. В корпусе расположены осадительные и коронируюшие электроды. Осадительные электроды в виде труб или пластин подключаются к заземлению и положительному полюсу выпрямителя. Коронирующие электроды, выполняемые чаще всего в виде проволоки, изолированы от земли с помощью изоляторов, и к ним подводится по кабелю выпрямленный электрический ток высокого напряжения (до 50-80 кВ) отрицательной полярности.

Улавливание частиц пыли в электрофильтре включает следующие стадии: электрическая зарядка взвешенных в газе частиц; движение заряженных частиц к электродам; осаждение их на электродах и удаление осажденных частиц с электродов.

Метод электроосаждения заключается в следующем. Частицы пыли сначала получают заряд от ионов газа, которые образуются в электрическом поле высокого напряжения, а затем движутся к заземленному осалительному электроду. Попав на заземленный уловитель, частицы прилипают и разряжаются. Когда осадительный электрод обрастает слоем частиц, они стряхиваются «постукиванием» и собираются в бункере. [105]

5.7 Улавливание газообразных примесей из технологических газов

Многие промышленные газы, кроме пыли и золы, содержат вредные газообразные выбросы в виде оксидов серы, оксидов азота, сероводорода и другие. Улавливание газообразных примесей преследует две цели: санитарную очистку газов и использование улавливаемых компонентов для получения удобрений, кислот, серы и других ценных химических продуктов.

В целях очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы хемосорбции, адсорбции, каталитического и термического окисления.

Хемосорбция основана на поглощении газа жидкими поглотителями с образованием малолетучих химических соединений. Молекулы загрязняющих веществ могут абсорбироваться жидкой поверхностью физически либо взаимодействовать с абсорбентом и превращаться в другие вещества. Большинство реакций, протекающих в процессе хе­мосорбции, являются экзотермическими и обратимыми. Поэтому при последующем повышении температуры раствора образовавшееся химическое соединение разлагается с выделением исходных компонентов. Так, для очистки выбросов от диоксида серы применяется аммиачно-циклический метод. Он основан на обратимой реакции:

(NH4)2SО3 + SО2 + Н2О= 2NH4HSО3 + Q.

При температуре 0-35 °С эта реакция протекает слева направо, а при кипячении раствора - в обратном направлении. Сначала выбросные газы пропускают через раствор (NH4)2SО3 при 30-35 °С, затем раствор, насыщенный NH4HSО3, нагревают, при этом выделяется концентрированный SО2. После охлаждения раствор (NH4)2SО3 снова поступает на улавливание SО2. Метод позволяет получать сжиженный 100%-ный SO2 являющийся сырьем для получения серной кислоты.

Очистку газов проводят в специальных устройствах - абсорберах. В этих аппаратах абсорбция может быть осуществлена противоточно, т.е. газ и жидкость движутся в противоположных направлениях, либо прямоточно, когда оба потока имеют одинаковое направление. В случаях относительно высоких концентраций вредных газов (1% и более) используют противоточный метод. Для удаления вредных газов, имеющих сравнительно невысокую концентрацию, чаще всего применяют прямоточные скрубберы. В них жидкость диспергируется в потоке газа или газовый поток барботирует через жидкость. При этом достигается тесный контакт между пузырьками газа в жидкости либо мелкими каплями абсорбирующей жидкости в газовом потоке.

Адсорбция основана на селективном (избирательном) поглощении вредных газов и паров твердыми адсорбентами, имеющими развитую микропористую структуру.

В адсорберах очищаемый газовый поток пронизывает снизу вверх слой адсорбента, который состоит из зернистого материала, например, активированного угля, силикагеля, оксида алюминия, пиролюзита, синтетичекого цеолита и т.п. При этом вредные примеси газа связываются адсорбентом и впоследствии могут быть выделены из него. Как правило, применяются адсорберы с неподвижным (фильтрующим) слоем адсорбента, который меняется после насыщения улав­ливаемым веществом, а также адсорберы непрерывного действия, в которых адсорбент медленно перемещается и одновременно очищает проходящий через него поток. Поверхность адсорбции очень велика: для некоторых материалов она достигает нескольких квадратных метров на грамм (для силикагеля) и даже несколько сотен квадратных метров на грамм - для активированного угля.

Каталитический метод основан на превращении вредных компонентов промышленных выбросов в менее вредные или безвредные вещества в присутствии катализаторов. Иногда образующиеся продукты каталитического превращения остаются достаточно токсичными, однако они легко удаляются из системы в виде утилизируемых в дальнейшем продуктов. Так, хорошо известен жидкофазный каталитический метод окисления диоксида серы, где в качестве катализатора ис­пользуются Fe2+ и Мn2+. В абсорбер, орошаемый водным раствором солей железа или марганца, поступает дымовой газ. Орошающий раствор поглощает из газа SО2.

При этом образуется 20%-ная серная кислота, содержащая ионы железа или марганца. Она может быть использована в сельском хозяйстве как мелиорант солонцов содового засоления.

Аналогичные газы, содержащие диоксид серы, можно окислять на твердофазных катализаторах (оксидах ванадия, железа, меди или хрома, либо полиоксидных катализаторах), предварительно подогрев газы до 400-500°С.

Образовавшийся триоксид серы SО3 затем поглощается водой с получением серной кислоты.

Термический метод предусматривает высокотемпературное сжигание вредных примесей, которые содержатся в технологических выбросах. Его применяют для удаления, например, углеводородов, монооксида углерода и др. Для осуществления дожигания (реакции окисления) необходимо поддержание высокой температуры очищаемого газа и наличие достаточного количества кислорода. [105]

5.8 Правила поведения при наводнении. Гидродинамические аварии

Наводнения - это временное затопление значительной части суши водой в результате действий сил природы. Происходят они по трем причинам.

Во-первых, в результате обильных осадков или интенсивного таяния снега. Такое часто бывает в Екатеринбургской, Кировской, Читинской областях, Приморском и Хабаровском краях, Северо-Кавказском регионе.

Во-вторых, из-за сильных нагонных ветров, которые наблюдаются на морских побережьях, например Каспия, и в устьях рек, впадающих в море (залив). Нагонный ветер задерживает воду в устье, в результате чего повышается ее уровень в реке. Наводнения такого рода характерны для Санкт-Петербурга, населенных пунктов низовья р. Волги и Урала. Дважды 3 и 11 мая 1990 г., в месте впадения р. Урал в Каспийское море высокая морская волна, поднятая сильным ветром, как бы наполнила реку и погнала ее вспять, заливая все вокруг на 20 км. Оказалась затопленной часть Гурьевской области.

В-третьих, подводные землетрясения вызывают возникновение гигантских волн-цунами. Скорость их распространения достигает 400-800 км/час. При приближении к берегу волна образует серию валов со средней высотой 5-10 м. На небольших участках береговой линии, главным образом в заливах типа фьордов, возникают волны, достигающие высоты 20-30 м. Они с колоссальной силой обрушиваются на побережье, смывая все на своем пути.

В России цунами наблюдаются в основном на побережье Камчатки и у Курильских островов. [106]

5.9 Как подготовиться к наводнению

Если Ваш район часто страдает от наводнений, изучите и запомните границы возможного затопления, а также возвышенные, редко затапливаемые места, расположенные в непосредственной близости от мест проживания, кратчайшие пути движения к ним. Ознакомьте членов семьи с правилами поведения при организованной и индивидуальной эвакуации, а также в случае внезапно и бурно развивающегося наводнения. Запомните места хранения лодок, плотов и строительных материалов для их изготовления. Заранее составьте перечень документов, имущества и медикаментов, вывозимых при эвакуации. Уложите в специальный чемодан или рюкзак ценности, необходимые теплые вещи, запас продуктов, воды и медикаменты

При угрозе наводнения проводят предупредительные мероприятия, позволяющие снизить ущерб и создать условия для эффективных спасательных работ. В первую очередь надо информировать население о возникновении угрозы, усилить наблюдение за уровнем воды, привести в готовность силы и средства. Проверяется состояние дамб, плотин, мостов, шлюзов, устраняются выявленные недостатки. Возводятся дополнительные насыпи, дамбы, роются водоотводные каналы, готовятся другие гидротехнические сооружения.

Надо помнить - времени мало и его надо использовать с максимальной пользой.

Если угроза наводнения будет нарастать, то в предполагаемой зоне затопления работа предприятий, организаций, учебных заведений и дошкольных учреждений прекращается. Детей отправляют по домам или переводят в безопасные места. Продовольствие, ценные вещи, одежду, обувь переносят на верхние этажи зданий, на чердаки, а по мере подъема воды и на крыши. Скот перегоняют на возвышенные места.

Если принято решение об эвакуации из опасной зоны, то в первую очередь вывозят детей, детские учреждения и больницы.

Эвакуация - один из способов сохранения жизни людей. Для этого используются все имеющиеся плавсредства: боты, баржи, катера, плоты, машины-амфибии и др.

Входить в лодку, катер следует по одному, ступая на середину настила. Во время движения запрещается меняться местами, садиться на борта, толкаться. После причаливания один из взрослых выходит на берег и держит лодку за борт до тех пор, пока все не окажутся на суше.

Когда плавательнные средства отсутствуют, надо воспользоваться тем, что имеется поблизости под рукой - бочками, бревнами, деревянными щитами и дверями, обломками заборов, автомобильными шинами и другими предметами, способными удерживать человека на воде. Отпускать в такое плавание детей можно только со взрослыми.

Как быть, что делать, если вода застала вас в поле или в лесу. Срочно выходить на возвышенные места, а в лесу забраться на прочные развесистые деревья. [106]

5.10 Как действовать после наводнения

Перед тем, как войти в здание проверьте, не угрожает ли оно обрушением или падением какого-либо предмета. Проветрите здание (для удаления накопившихся газов). Не включайте электроосвещение, не пользуйтесь источниками открытого огня, не зажигайте спичек до полного проветривания помещения и проверки исправности системы газоснабжения. Проверьте исправность электропроводки, трубопроводов газоснабжения, водопровода и канализации. Не пользуйтесь ими до тех пор, пока не убедитесь в их исправности с помощью специалистов. Для просушивания помещений откройте все двери и окна, уберите грязь с пола и стен, откачайте воду из подвалов. Не употребляйте пищевые продукты, которые были в контакте с водой. Организуйте очистку колодцев от нанесенной грязи и удалите из них воду. [106]

5.11 Как действовать в условиях наводнения при гидродинамических авариях

При внезапном затоплении для спасения от удара волны прорыва срочно займите ближайшее возвышенное место, заберитесь на крупное дерево или верхний этаж устойчивого здания. В случае нахождения в воде, при приближении волны прорыва нырните в глубину у основания волны.

Оказавшись в воде, вплавь или с помощью подручных средств выбирайтесь на сухое место, лучше всего на дорогу или дамбу, по которым можно добраться до незатопленной территории.

При подтоплении Вашего дома отключите его электроснабжение, подайте сигнал о нахождении в доме (квартире) людей путем вывешивания из окна днем флага из яркой ткани, а ночью - фонаря. Для получения информации используйте радиоприемник с автономным питанием. Наиболее ценное имущество переместите на верхние этажи и чердаки. Организуйте учет продуктов питания и питьевой воды, их защиту от воздействия прибывающей воды и экономное расходование.

Готовясь к возможной эвакуации по воде, возьмите документы, предметы первой необходимости, одежду и обувь с водоотталкивающими свойствами, подручные спасательные средства (надувные матрасы, подушки).

Не пытайтесь эвакуироваться самостоятельно. Это возможно только при видимости незатопленной территории, угрозе ухудшения обстановки, необходимости получения медицинской помощи, израсходовании продуктов питания и отсутствии перспектив в получении помощи со стороны. [106]

5.12 Как действовать после гидродинамической аварии

Перед тем, как войти в здание, убедитесь в отсутствии значительных повреждений перекрытий и стен. Проветрите здание для удаления накопившихся газов. Не используйте источники открытого огня до полного проветривания помещения и проверки исправности системы газоснабжения. Проверьте исправность электропроводки, труб газоснабжения, водопровода и канализации. Пользоваться ими разрешается только после заключения специалистов об исправности и пригодности к работе. Просушите помещение, открыв все двери и окна. Уберите грязь с пола и стен, откачайте воду из подвалов. Не употребляйте пищевые продукты, которые находились в контакте с водой. [106]

Выводы

. Проведены комплексные исследования на макро-, микро- и субмикроскопическом уровне структуры наплавленного металла, зоны сплавления и основного металла с шагом 2 мм на глубину 18 мм от поверхности. Изучены послойно наплавочные материалы из стали с мартенситно-аустенитной и перлито-ферритной структурами. В обоих случаях формировалась регулярная структура с твердыми зернами мартенсита или перлита, оконтурованными мягкой фазой из аустенита или феррита.

2. По единому целенаправленному плану изучены структурно-фазовые превращения в объёме многослойных наплавочных материалов с аустенитно-мартенситной структурой, предназначенных для рабочих лопаток смесителей.

. С помощью просвечивающей электронной микроскопии обнаружено закономерное изменение структурно-фазового состояния и свойств материала в различных наплавочных слоях с феррито-перлитной структурой. Показано, что вблизи линии сплавления со стороны металла основы в структуре верхнего бейнита формируются большие внутренние термические напряжения, достигается максимальная твёрдость и пересыщение легирующими элементами. Во втором наплавочном слое происходит максимальное разупрочнение материала, присутствуют все признаки зоны термического влияния, как в металле основы при сварке. В четвёртом поверхностном слое происходит повторное упрочнение материала, обусловленное формированием нижнего бейнита и дислокационной субзёренной структуры.

. Высокая износостойкость наплавочных материалов с аустенитно-мартенситной структурой, полученных под флюсом ФК-45, объясняется наличием твердой мартенситной матрицы с остаточным аустенитом, оконтуровывающим зерна мартенсита и прочно удерживающим частицы второй фазы. Для достижения высокой износостойкости наплавленного материала следует вводить следующие элементы: Cr, Mn, Si на максимальной концентрации.