Гигиена труда 6 Часть первая 6
 Скачать 1.01 Mb.
|
|
Meтеорологические условия. Температура воздуха в конвейерных литейных в условиях умеренного климата в наиболее жаркие дни может достигать на рабочих местах вагранщиков, сталеваров, разливщиков 35 – 38 ºС, на участке выбивки и формовки – 30 – 35 °С. Инфракрасное излучение на рабочих местах вагранщиков и сталеваров в момент выпуска металла может достигать 3,3 кВт/м2. Высокие уровни лучистого тепла регистрируются на рабочих местах разливщиков и выбивщиков независимо от окружающей температуры воздуха. Вибрация является одним из наиболее неблагоприятных факторов литейного производства. Воздействию локальной вибрации подвергаются формовщики, обрубщики литья и наждачники. Рабочие, занятые на выбивных решетках и частично на механизированной формовке, подвергаются общей вибрации. Наибольшую опасность представляют операции обрубки крупногабаритного литья. Эти работы выполняются в вынужденной рабочей позе, требуют значительных физических усилий и в холодный период года производятся при низких температурах воздуха, все эти обстоятельства являются усугубляющими неблагоприятное действие вибрации моментами. Параметры вибрации, как правило, значительно превышают допустимые уровни в широком спектральном диапазоне. Обрубщики литья среди больных вибрационной болезнью составляют основную профессиональную группу как в абсолютных, так и в относительных показателях. При очистке мелкосерийного литья на абразивных кругах наждачники для увеличения усиления подачи в некоторых случаях црижимают изделие рычагом и поддерживают верхней частью бедра. При таком приеме вибрация передается не только на руки, но и на бедро и нижнюю часть туловища, что приводит к дополнительным функциональным нарушениям. Шум. Основными источниками шума в литейных цехах являются формовка, осуществляемая путем встряхивания опок, пневматические инструменты, применяемые для обдувки форм и очистки литья, наждачные станки, галтовочные барабаны, выбивные решетки. Уровень интенсивности шума может достигать 100 – 110 дБА. По спектральному составу преобладает высокочастотный шум. При электрогидравлической выбивке стержней из отливок в момент разряда возникает высокочастотный импульсный шум с уровнем 120 – 130 дБА. Снижение его до нормативных уровней требует выполнения комплекса шумозащитных мероприятий. Оздоровительные мероприятия. Архитектурно-планировочные решения должны предусматривать максимальное разделение производственных участков (землеприготовление, формовка, плавка, и разливка, выбивка опок, очистка литья). Это позволит предупредить распространение неблагоприятных факторов производственной среды: пыли, газов, избыточного тепла, шума на смежные рабочие места. Помещения горячих производств – плавки и разлива металла – должны быть оборудованы аэрацией. Коренному улучшению условий труда способствует укрупнение, централизация литейных производств, строительство так называемых центролитов. На таких крупных вновь созданных предприятиях, а также реконструируемых литейных производствах осуществляются поточные методы литья, комплексная механизация и автоматизация трудоемких и вредных процессов и операций. К ним относятся: автоматизация процессов землеприготовлення (измельчения, дозирования, смешивания); использование пневмотранспорта для перемещения сыпучих материалов; оборудование пылящих узлов вытяжной вентиляцией; применение автоматических формовочных машин и выбивных решеток; внедрение электрогидравлической выбивки стержней, замена обрубки литья газоплазменной резкой, электроискровой обработкой и других современных способов. Сокращению трудоемких и вредных условий труда по очистке литья способствует внедрение прогрессивных технологических методов литья – в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, кокильное литье, литье под давлением и др. Созданию необходимых параметров воздушной среды способствует рационально организованная вентиляция. На участках с повышенным пылеобразованием используются местные отсосы, они также эффективны на участках с газовыделениями. Улучшению состава воздушной среды способствует перевод плавильных печей на электронагрев (вместо пламенного). На участках без избыточных пылевыделений организуется общеобменная приточно-вытяжная вентиляция. Рабочие места у плавильных печей, на разливке металла и др. оборудуются местной приточной вентиляцией – воздушными душами. При применении способов литья, при которых в состав формовочных материалов входят вредные химические вещества, или эти вещества образуются в результате возгонки или деструкции химических соединений, необходимо осуществлять систему специальных мероприятий: приготовление особо агрессивных смесей должно проводиться в специальных герметизированных установках, в изолированных помещениях, при полной механизации всех операций, Места заливки должны быть оборудованы эффективной местной и общеобменной вентиляцией. Специальными кожухами должны быть укрыты рольганги, по которым перемещается остывающий в формах металл, кожухи оборудуются также местной вытяжкой. Этим достигается снижение загрязнения воздуха и удаление избыточного тепла, кроме того, кожухи препятствуют распространению лучистого тепла. Для защиты от инфракрасного излучения используют и другие общепринятые меры: теплоизоляция нагревательных агрегатов; экранизация; окрашивание источников излучений в светлые тона; механизация процессов загрузки печей и заделки леток; использование специальных инструментов с длинными рукоятками: применение спеподежды и средств защиты глаз (очки, щитки). Защита работающих от вредного действия, вибрации осуществляется путем разработки и внедрения более безопасных механизированных вибрационных инструментов; применения виброгасящих приспособлений; систематического контроля за техническим состоянием инструментов, включая стендовые испытания параметров вибрации; соблюдения рекомендованных режимов труда и отдыха; проведения профилактических физиотерапевтических и других медицинских мероприятий (УФ-облучение, массаж, гидропроцедуры, витаминизация и др.). В связи с тем, что охлаждение способствует развитию вибрационной болезни, важно, чтобы помещения, где производятся работы с ручными механизированными инструментами, отапливались, сжатый воздух в холодное время должен подогреваться. Для снижения уровней шума и предупреждения его распространения используют меры шумопоглощения, шумоизоляции оборудования или при невозможности – ограждение и шумоизоляцию рабочего места оператора или пульта управления. Особо шумные агрегаты, не требующие постоянного наблюдения, например, галтовочные барабаны по очистке мелкого литья, устанавливают вне рабочих помещений. КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫЕ ЦЕХИ В кузнечно-прессовых цехах производится обработка предварительно нагретого до заданной температуры металла способом динамического (ковка, штамповка) и статического (прессование) давления. Нагрев металла производится в пламенных или электропечах, обработка – с помощью молотов, штампов, прессов. Условия труда определяются конструкциями печей, видом топлива и степенью механизации производственных процессов. Для кузниц характерен нагревающий микроклимат. Величина тепловыделений колеблется в значительных пределах. В теплое время года температура воздуха на рабочих местах кузнецов может превышать на 8 – 10 °С и более нормируемые величины. Интенсивность теплового излучения более высокая у открытых печей, несколько меньше у молотов. При неправильном размещении нагревательных печей и молотов на площади цеха могут создаваться крайне неблагоприятные ситуации, при которых работающие у молотов или прессов подвергаются инфракрасному облучению практически со всех сторон, создаются так называемые тепловые мешки. В таких случаях возникают условия, приводящие к перенапряжению терморегуляции организма у работающих. Следует принимать во внимание также то обстоятельство, что труд кузнеца относится к категории средней тяжести или тяжелому. Работа характеризуется, как правило, высоким темпом, так как металл пластичен только при определенной температуре и эта пластичность утрачивается по мере его остывания. Особенно неблагоприятные микроклиматические условия создаются в кабинах мостовых кранов, не оборудованных надлежащей теплоизоляцией и кондиционированием. Так, при двухрядном расположении оборудования, когда кабины располагаются непосредственно над нагревательными печами, температура воздуха в кабинах достигает 40 °С и выше. При однорядном расположении оборудования температура в них обычно не превышает 37 °С. Стены и пол в кабинах могут нагреваться до 40 °С, а в отдельных случаях – до 50 °С, являясь вторичными источниками тепла. Такие температурные условия в сочетании с ограниченной подвижностью воздуха вызывают затруднения теплоотдачи как путем конвекции, так и излучения, что вызывает резкое перенапряжение терморегуляции организма крановщиков, вплоть до возникновения перегревов. При эксплуатации печей на твердом и жидком топливе воздух рабочих помещений нередко загрязняется дымом и копотью, оксидом углерода и сернистым газом, концентрации которых при недостаточном или неэффективном воздухообмене могут превышать допустимые уровни. В состав дыма и копоти может входить бенз(а)пирен. Молоты и штампы при ударах генерируют импульсный шум интенсивностью 995 – 125 дБА. Эти же машины создают вибрацию рабочих мест, которая также может превышать допустимые уровни. Интенсивность шума и вибрации находится в прямой зависимости от мощности кузнечно-прессового оборудования и архитектурно-строительных особенностей цехов. Среди профессиональных заболеваний у рабочих кузнечных цехов чаще всего встречаются невриты слухового нерва. Оздоровительные мероприятия. Архитектурно-планировочные решения кузнечно-прессовых цехов должны обеспечивать однорядное размещение оборудования, благодаря чему достигается улучшение радиационной обстановки и обеспечение хорошего воздухообмена за счет рациональной организации воздухообмена. Следует добиваться перевода печей с твердого и жидкого трплива на газ и электроэнергию, применения бездымных смазок и замены горячей штамповки холодной везде, где это возможно. Наряду с этим для нормализации микроклимата должен быть использован весь арсенал средств теплозащиты. Уменьшение тепловыделений достигается теплоизоляцией стенок печей. Наилучший эффект достигается при водяном охлаждении кожуха и заслонок печей и устройстве водных завес у загрузочных проемов и отверстий. Рабочие места операторов надлежит ограждать экранами от источников теплоизлучения. Наиболее эффективны экраны в виде двухстенных коробов с отводящим теплоносителем (водой или воздухом) или без него. Обязательным является оборудование воздушных душей как эффективного средства улучшения теплоотдачи. Установки воздушного душирования используются как стационарные с предварительной обработкой приточного воздуха, так и передвижные. Наряду с обеспечением естественного удаления тепла над печами необходимо оборудовать местные вытяжки на механической тяге. Этим достигается удаление конвекционного тепла вместе с газами. Предупреждению перегревания, снижению и ликвидации тяжелого ручного труда способствует механизация трудоемких процессов: использование манипуляторов, рольгангов для подачи разогретого металла от печи к кузнечному оборудованию, тележек на монорельсах и др. Снижение шума и вибрации достигается установкой ковочно-штамповочных прессов на специальные виброизолированные фундаменты. Оборудование звукоизолирующих кожухов на прессы, облицовка участков штамповки звукопоглощающими материалами снижает шум на 8 – 12 дБ. Наряду с этими мерами рекомендуется устанавливать шумопоглощающие перегородки и экраны. Рабочие должны пользоваться антифонами типа ВЦНИОТ-1, ВЦНИОТ-2 и др. и противошумными вкладышами «Беруши». В кузнечно-прессовых цехах целесообразно оборудовать оазисы и комнаты отдыха с радиационным охлаждением. На рабочих местах хорошо зарекомендовали себя душирующие установки с распылением воды. Для улучшения микроклимата в кабинах электромостовых кранов оборудуется термоизоляционная защита и устанавливаются местные кондиционеры. В качестве индивидуальных средств защиты рабочих от инфракрасного излучения необходимо применять соответствующую спецодежду и для защиты глаз – очки со светофильтрами, покрытыми светоотражающим слоем. ТЕРМИЧЕСКИЕ ЦЕХИ Термическая обработка предназначена для придания металлу определённых физико-химических свойств – твердорти, вязкости, упругости, электропроводности и др. - путем нагрева до заданной температуры (от 450 до 1300 ºC) и последующего охлаждения в определенных средах. Различают термическую закалку, отпуск, томление, отжиг металла. В необходимых случаях в поверхностный слой металла дополнительно вводят различные химические элементы и соединения: углерод (цементация), азот (азотирование), цианистые соединения (цианирование) и др. Нагрев заготовок осуществляют в пламенных печах, работающих на газообразном, жидком или твердом топливе и электропечах. Для равномерности нагрева изделия могут помещать в специальные ванны с расплавленным свинцом или солями хлорида бария, селитры. Цементация производится нагреванием в древесном угле с примесью углекислой соды или в ваннах с цианистыми соединениями; азотирование – в струе аммиака при температуре порядка 500 °С. Распространена термообработка металла токами высокой частоты путём применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле. Самым распространенным способом термической обработки является погружение изделий после нагрева в закалочные ванны с минеральными маслами. Условия труда в термических цехах по состоянию микроклимата во многом приближаются к таковым в кузнечных цехах. В связи с большой концентрацией нагревательного оборудования температура воздуха в помещениях термических цехов может превышать установленные нормативы. Относительная влажность обычно составляет 30 – 60 %. Лучистое тепло достигает также высокого уровня особенно в период загрузки заготовок в печи и при выгрузке. Воздух рабочей зоны в термических цехах загрязняется различными химическими веществами, состав которых определяется технологией производства. При применении в качестве топлива угля с высоким содержанием серы, и многосернистого мазута воздушная среда загрязняется сернистым газом. В воздух поступает также оксид углерода от нагревательных и закалочных установок, его концентрация периодически может превышать ПДК. Закалка в ваннах с минеральными маслами сопровождается выделением паров углеводородов и продуктов их пиролиза. При плохой работе вентиляции концентрации этих веществ могут быть значительными. При цементации изделий с использованием цианида натрия или калия, а также при цианировании в ваннах с расплавленными солями цианистой кислоты происходит выделение цианидов, однако при надежной работе местной вытяжной вентиляции концентрации цианистого водорода и цианистых солей в воздухе рабочей зоны обычно не превышают предельно допустимых. Работа на свиниовых ваннах сопровождается загрязнением воздушной среды парами свинца; свинец обнаруживается в смывах с рук и на спецодежде калильщиков. При азотировании воздух загрязняется аммиаком. Применение термообработки металлов токами высокой частоты при отсутствии надежного экранирования приводит к воздействию на операторов высокочастотных элм полей. Оздоровительные мероприятия. Нормализация микроклимата достигается рациональной организацией вентиляции. Наиболее простым способом удаления больших объемов перегретого воздуха является использование аэрационных фонарей. При невозможности осуществить аэрацию для удаления теплоизбытков применяют местную естественную вытяжную вентиляцию в виде зонтов над источниками тепловыделений и шахт, а также механическую общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию. Как и в других горячих цехах, в термических производствах эффективно использование теплоизоляции источников тепловыделения, экранирование рабочих мест, устройство водных завес в окнах нагревательных печей, окраска нагревательного оборудования в светлые тона и др. Улучшению теплообмена работающих способствует воздушное душирование, его организация на рабочих местах операторов-термистов обязательна. Для предупреждения загрязнения воздушной среды вредными химическими веществами необходимо максимальное укрытие закалочных и других ванн с обязательным устройством местной вытяжной вентиляции с воздухоприемниками типа бортовых отсосов. Удаляемый воздух, загрязненный выше допустимых уровней парами свинца, цианистыми соединениями и другими вредными веществами, подлежит очистке перед выбросом его в атмосферу. Перспективным способом предупреждения загрязнения воздуха рабочей зоны и окружающей атмосферы парами и продуктами термической деструкции углеводородов является замена минеральных масел водными растворами нетоксических синтетических веществ. Производственные испытания таких заменителей дают обнадеживающие результаты. Одним из эффективных путей гигиенической рационализации процессов термической обработки изделий является применение вакуумных процессов. Большое технико-экономическое и санитарно-гигиеническое значение имеет автоматизация и механизация процессов. На крупных машиностроительных предприятиях в условиях массового производства работают печи непрерывного действия с толкательными конвейерными или другими механизмами. Автоматизируются все основные процессы: загрузка в печи, перемещение в закалочные ванны, выгрузка, промывка и др. Для защиты операторов установок высокочастотного нагрева металла от возможного неблагоприятного влияния электромагнитных полей производится экранирование источников излучений с помощью металлической сетки или листового металла. МЕХАНИЧЕСКИЕ ЦЕХИ В механических цехах производятся все виды холодной обработки металла на станках, которые в зависимости от выполняемых операций делятся на работающие лезвийным (резец, фреза, сверло) и абразивным инструментом (шлифовальные, заточные и полировальные круги). Широкое распространение получают также электрохимические способы обработки металла и различные виды плазменной технологии (резка, напыление и др.). Механические цехи машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности по своей технологической значимости и количеству занятых в них рабочих относят к числу основных. Применяемые инструменты и способы обработки металла определяют характер труда и его санитарно-гигиенические особенности. Станочный парк машиностроительных предприятий представлен разнообразным оборудованием – от универсальных станков с ручным управлением до станков-автоматов и полуавтоматов. Станки с числовым программным управлением в сочетании с гибкими автоматическими линиями составляют основу перевооружения и интенсификации машиностроения. В процессе обработки металла необходимо охлаждение режущего инструмента и обрабатываемого изделия, в связи с чем они обильно смачиваются смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ). В качестве таких жидкостей применяют минеральные масла, их эмульсии, щелочные растворы, растворы некоторых синтетических веществ. Для придания определенных качеств в состав СОЖ включают различные добавки (присадки): сульфонаты, нитраты, нитриты, соединения молибдена, хрома, серосодержащие соединединения, триэтаноламин, поверхностно-активные вещества. Наибольшее применение находят эмульсии, которые представляют собой 3 – 10 % водный раствор минеральнохо масла, нафтеновых и олеиновых кислот и неорганических щелочей (кальцинированной соды), некоторых присадок. В процессе использования смазочно-охлаждающих жидкостей их исходный состав может изменяться вследствие загрязнения металлическими отходами, термической деструкции, улетучивания отдельных веществ, а также частично микробиологических превращений. Условия труда в механических цехах находятся в прямой зависимости от технологического уровня применяемого оборудования. В цехах с устаревшим оборудованием труд характеризуется различной степенью тяжести и напряженности. Содержание аэрозолей смазочных масел и СОЖ в воздухе рабочей зоны и продуктов их термодеструкции колеблется в зависимости от способа подачи, термостабильности, режима обработки, эффективности санитарно-технических устройств. Наиболее постоянным является шум от работающих станков, нередко превышающий допустимые уровни. Даже при использовании самых современных станков, оборудованных укрытиями с вентиляционным отсосом, не исключено загрязнение одежды и кожных покровов работающих при наладке и ремонте оборудования маслами и СОЖ. СОЖ и смазочные масла при их вдыхании способны вызывать раздражающее действие на слизистые оболочки ВДП. При длительном контакте с СОЖ у рабочих на коже могут появляться масляные фолликулиты и масляные угри с локализацией на местах наибольшего загрязнения. Входящие в состав СОЖ щелочные растворы и некоторые присадки способны вызывать дерматиты. Опасности возникновения дерматитов увеличивается при механической обработке, лигированых сталей, содержащих такие сильные аллергены, как хром и никель, которые способны растворяться в щелочных растворах. Процессы абразивной обработка металла (шлифование, полирование, заточка) сопровождаются выделением в воздух минерально-металлической пыли. Её концентрация зависит от вида абразивного инструмента, характера обрабатываемого металла, сухого или влаждого способа обработки, эффективности пылеотсасывающих устройств. Соотношение минерально-металлических компонентов пыли зависит от качества абразива и прочности металла; обычно на 1 весовую часть абразивной пыли приходится 40 – 45 частей металлической. Абразивная пыль состоит из корунда Al2О3 или карборунда SiC. Свободный диоксид кремния SiO2, входящий в состав связок, не превышаем 2 – 3,5 %. Благодаря мерам пылеподавления, и в первую очередь при правильной эксплуатации местной пылеотсасывающей вентиляции, концентрация пыли находится в допустимых пределах. Пылевая патология может проявляться в виде катара ВДП, пылевых бронхитов и пневмоний у рабочих с большим стажем. Источниками шума в механических цехах являются электродвигатели, зубчатые передачи, соударения заготовок о направляющие механизмы, непосредственно процесс резания металла. В значительной мере шум зависит от вида металлорежущего станка. Наиболее интенсивные шумы создают фрезерные станки. Кроме того, интенсивность шума зависит от модели и состояния оборудования. Например, фрезерный полуавтомат (модели 64–41Б) и фрезерный обрабатывающий центр с программным управлением (ОЦ–КС–500) создают шум ниже 85 дБА, в то же время станки модели ПКОР-20 являются источниками шума уровнем интенсивности до 110 дБА с максимумом энергии в диапазоне частот 5000 – 8000 Гц. Значительные шумы (до 90 дБА) возникают при работе токарно-револьверных автоматов. Высокочастотный шум интенсивностью до 95 – 98 дБА сопровождает работу шлифовальных и заточных станков. Оздоровительные мероприятия. При работах на универсальном станочном оборудовании с применением СОЖ и технических смазок (ТС) профилактические мероприятия предусматривают: замену токсических жидкостей и смазок менее вредными для здоровья работающих; санитарно-технические меры, ограничивающие попадание аэрозолей в воздушную среду и загрязнение кожных покровов и одежды станочников, соблюдение правил приготовления, хранения, транспортировки и применения СОЖ и ТС; систематический лабораторный контроль за их составом и степенью бактериального загрязнения. Санитарным законодательством предусматривается токсикологическая оценка и предварительная гигиеническая апробация всех новых (или модифицированных) составов СОЖ и ТС. Только после этого они допускаются в промышленную эксплуатацию. Уменьшение прямых контактов работающих с СОЖ и ТС должно осуществляться посредством использования современных станков, оборудованных защитными экранами, подключенными к отсасывающей вентиляции, и блокировкой, выключающей станок при поднятии защитного экрана. Используемые рабочие растворы регулярно фильтруются, очищаются и периодически (строго по графику) заменяются свежими. Качество СОЖ периодически контролируется заводской лабораторией, при отклонении от технических условий жидкость подлежит замене. Основанием для немедленной замены СОЖ и ТС является обнаружение хрома или никеля в рабочих растворах. При необходимости защиты кожных покровов рабочие обеспечиваются спецодеждой из ткани молескина и хлорвиниловыми и другими покрытиями. Важное значение в профилактике кожных заболеваний имеют вопросы личной гигиены: своевременная смена белья, мытье под душем, обработка микротравм. Вентиляторы, воздуховоды, пылеочистные устройства должны отвечать требованиям, изложенным в главе «Вентиляция производственных помещений». Применение, мокрого способа шлифования значительно уменьшает пылеобразование, но как показали исследования запыленность воздуха остается довольно высокой, и при этом способе абразивной обработки также необходимо устройство местной вытяжной вентиляции. Меры борьбы с шумом в механических цехах должны проводиться путем снижения его в источнике; установкой станков на виброизолирующие фундаменты; балансировкой вращающихся механизмов; звукоизоляцией наиболее шумных узлов. Значительно снижают шум звукопоглощающие экраны и облицовка звукопоглощающими материалами ограждений. Не следует пренебрегать индивидуальными средствами защиты слуха. Для снижения тяжести и напряженности труда, особенно на универсальном оборудовании необходимо: совершенствование размещения органов управления с учетом антропометрических данных человека c целью обеспечения оптимальной рабочей позы; снижение усилий, прилагаемых к органам управления; максимальная механизация процессов обработки; обеспечение условий для кратковременного отдыха в позе сидя. СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО Сварочное производство включает большую группу технологических процессов соединения, разъединения (резки), наплавки, пайки, напыления, спекания, локальной обработки материалов и т. д. Эти процессы идут с применением на месте обработки термической, термомеханической или электрической энергии. Наиболее широко применяются термические процессы с использованием энергии химических реакций (сгорания горючих газов в кислороде), электрической энергии (электродуговые, электрошлаковые, плазменные, электронно-лучевые процессы и др.), а также энергия звука и света (процессы ультразвуковой, лазерной сварки, резки, прошивки отверстий, термообработки и пр.). При термомеханической сварке используется теплота и работа механического сжатия (газопрессовая, индукционная, контактная, диффузионная сварка и др.). Санитарно-гигиенические условия труда при сварке определяются главным образом особенностью технологических процессов, выполняемых с использованием различных источников энергии, поэтому кратко рассмотрим наиболее распространенные из них. Термический класс сварочных процессов. Электродуговая сварка. Самым универсальным и распространенным источником теплоты, используемым для сварки плавлением, является электрическая дуга. Сварка ведется плавящимися или неплавящимися электродами. Для изоляции дуги и расплавленного металла от воздуха применяют газовую, газошлаковую или шлаковую защиту. В качестве газовой защиты используют инертные газы (аргон, гелий) или углекислый газ. Широко применяется сварка металлическим электродом с нанесенным на него покрытием. Покрытие содержит вещества, необходимые для устойчивого горения дуги, создания газовой и шлаковой защиты металла от воздуха и для физико-металлургической обработки жидкого металла с целью улучшения его качества (ферросплавы). В состав покрытлй входят ферросплавы (ферромарганец, ферросицилий, ферротитан) и некоторые другие компоненты. Сварку под флюсом ведут с помощью автоматов и полуавтоматов. Эта разновидность дуговой сварки характерна тем, что дуга горит в газовом пузыре, надежно защищаемом от воздуха слоем расплавленного флюса-шлака и твердого флюса. Слой флюса также защищает окружающее пространство от вредного излучения дуги. Электронно-лучевая сварка. Сущность электроннолучевой сварки заключается в использовании для нагрева и плавления металла кинетической энергии электронов, ускоренных электрическим полем с высокой разностью потенциалов. Устройство, с помощью которого получают узкий сфокусированный электронный луч с большой плотностью энергии, называют электронной пушкой. Электронно-лучевая сварка обычно ведется в вакууме 10-2 – 10-3 Па. Сварка световым лучом. В последнее время в промышленности все более широко применяется энергия светового луча, получаемого с помощью оптических квантовых генераторов (ОКГ) или лазеров. Излучение ОКГ характеризуется рядом уникальных свойств: высокой монохроматичностью, значительной степенью когерентности, большой мощностью и высокой направленностью. В сварочном производстве наиболее перспективны газовые лазеры, имеющие достаточно высокие мощности и КПД. Они успешно применяются для сварки и резки металлов. Высокая плотность тепловой мощности (выше 108 – 109 Вт/м2) при современной лазерной технике позволяет не только плавить, но и испарять все известные материалы. Плазменная обработка материалов. При плазменной сварке, резке или напылении материалов источником теплоты служит плазменная струя, которая представляет собой поток ионизированных частиц, обладающих большой энергией. Для получения плазменной струи применяют специальные устройства, называемые плазменными горелками или плазмотронами. В плазмотронах используют дуговой разряд значительной протяженности, горящий в сравнительно узком водоохлаждаемом канале. В зависимости от состава среды температура плазмы газового разряда в дуге, стабилизированной водяным вихрем, составляет 20000 – 30000 °С. 2. Термомеханический класс сварочных процессов. Соединение металлов с помощью высокотемпературного нагрева и пластической деформации металла было первым видом сварки, который создал человек. Таким видом была кузнечная или горновая сварка. В дальнейшем развитие сварки давлением шло по пути совершенствования источников нагрева, методов пластической деформации, способов очистки и защиты соединяемых поверхностей. Электрическая контактная сварка. Ее разновидностью является точечная сварка. При точечной сварке соединяемые детали зажимают между электродами машины и через них пропускают ток большой силы, обеспечивая разогрев и плавление металла. После затвердевания металла под давлением образуется сварная точка, прочно связывающая обе детали. Сварка токами высокой частоты. Способ сварки основан на высокочастотном нагреве до сварочных температур поверхностей, подлежащих соединению, и сжатии этих поверхностей. Для сварки токами высокой частоты применяют 2 способа передачи энергии: контактный и индукционный. При контактном способе к нагреваемым элементам подводится ток высокой частоты (обычно радиочастоты более 60 кГц). Индукционный нагрев осуществляют с помощью специального устройства, называемого индуктором. Диффузионная сварка в вакууме. Этот способ сварки осуществляется за счет взаимной диффузии атомов контактирующих частей при относительно длительном действии повышенной температуры и незначительной пластической деформации. Для защиты металла, как правило, сварку ведут в вакууме. Для нагрева соединяемых деталей используют различные источники энергии, но наиболее широко применяют индукционный нагрев токами высокой частоты. 3. Механический класс сварочный процессов. Сварочные процессы, относящиеся к этому классу, выполняют без предварительного подогрева соединяемых деталей. Наиболее распространенным видом этого класса является холодная сварка. Она ведется при значительной пластической деформации за счет высокого давления соединяемых металлов, в результате чего между ними устанавливается межатомная связь. Без предварительного подогрева ведется также ультразвуковая сварка. Соединение при ультразвуковой сварке происходит в результате совместного воздействия на детали сдвигающих высокочастотных механических колебаний, сопровождающихся нагревом металла, и сжимающего давления. Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда. Рассмотренные способы сварки резко отличаются по своим санитарно-гигиеническим характеристикам. Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия характерны для термического класса технологических процессов, выполняемых на воздухе непосредственно в зоне дыхания рабочего, т. е. прежде всего для ручной электродуговой сварки. Основными вредностями процесса электродуговой сварки являются сварочный аэрозоль, содержащий пыль, пары и газы, например, фтористые соединения, оксид углерода, оксиды азота, озон и т.д. УФ излучение, брызги расплавленного металла и шлака. Состав пыли и газов, образующихся при сварке, зависит главным образом от состава электродных покрытий. Основу пыли составляют оксиды железа, а примесями являются соединения марганца, хрома, никеля, ванадия, молибдена и других металлов, входящих в сварочную проволоку, покрытие или в расплавленный металл. Наиболее вредное влияние оказывают оксиды марганца и фтористые соедиенния. Содержание их по сравнению с оксидами железа обычно невелико, однако вследствие своей токсичности они имеют решающее значение при выборе типа электродов и покрытий. Необходимо применять электроды с наименьшим содержанием марганцевых и фтористых соединений. При всех видах сварки образуются озон и оксиды азота (главным образом оксид азота, а в отдельных случаях и диоксид азота). При неполном сгорании углерода, содержащегося в металле, образуется оксид углерода. В зоне дуги оксид углерода образуется за счет диссоциации углекислого газа, использующегося в качестве защитного газа. Озон, оксид азота и оксид углерода обладают высокой токсичностью. Образующаяся при сварке пыль является высокодисперсной, количество частиц диаметром менее 1 мкм составляет 98 – 99 %. Длительное воздействие сварочного аэрозоля может стать причиной заболевания электросварщиков пневмокониозом. Электрическая дуга относится к высокотемпературным источникам энергии с температурой порядка 6000 ºC, поэтому она является источником лучистой энергии широкого диапазона (инфракрасного, видимого, ультрафиолетового). Большая яркость сварочной дуги (до 15000 стильб) может вызывать эффект ослепления и повреждения сетчатки глаза; интенсивное УФ-излучение приводит к острому профессиональному поражению глаз – фото- или электроофтальмии, а также может вызвать ультрафиолетовые ожоги незащищенной кожи. Длительное воздействие лучистой энергии сварочных дуг при недостаточной защите глаз может приводить к развитию хронического заболевания органа зрения – катаракте. Значительно улучшают условия труда сварщика автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. При этом дуга горит под слоем флюса и устраняется ее вредное влияние на органы зрения. Кроме того, ликвидируется опасность ожогов брызгами металла. Однако воздушная среда загрязняется газами и частицами пыли, состав и количество которых зависят в основном от состава применяемых флюсов. Валовое выделение пыли при этом способе сварки во много раз меньше, чем при ручной. Концентрация аэрозоля в зоне дыхания сварщика составляет 5,1 – 12,2 мг/м3. Концентрация оксидов марганца в зоне дыхания рабочих, обслуживающих автоматы, колеблется от 0,11 до 0,7 мг/м3. При сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона основной вредностью является озон, а также тепловое воздействие открытой дуги. Выделение при этом электросварочного аэрозоля и оксидов марганца невелико. Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия имеют место при напылении и резке металлов электродуговым способом и с использованием плазменной струи. Эти процессы сопровождаются сильной загазованностью и запылением воздушной среды, во много раз превышающих предельно допустимые величины. Токсичность вредностей зависит от обрабатываемых материалов. При плазменном напылении и резке металлов вредными факторами являются шум, пыль, газы, тепловое и ультрафиолетовое излучение. Шум при плазменной обработке возникает вследствие прохождения плазмы со сверхзвуковой скоростью через узкое отверстие сопла горелки и превышает допустимые нормы. Суммарный уровень звукового и ультразвукового давления в рабочей зоне доходит до 120 – 130 дБ. Повышенное ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, высокочастотный шум и ультразвук, загрязнение воздуха аэрозолями требуют проведения при плазменной обработке комплекса защитных мероприятий, включающих укрытие установок в вытяжные шкафы, применение шумозаглушающих насадок на плазменные горелки, использование средств индивидуальной защиты органов зрения, слуха и лица сварщика. При работе с лазерами наибольшей опасности подвергаются глаза и кожные покровы. Лазерный луч оказывает на биологические объекты тепловое, фотохимическое и механическое воздействие. Опасность представляет не только прямой, но и отраженный луч лазера. Опасность повышается в связи с тем, что излучение лазера может находиться в невидимой области. Во всех случаях траектория лазерного луча должна быть недоступна для работающих. Гигиеническим достоинством лазерной сварки является то, что благодаря высокой концентрации энергии и локальности нагрева количество выделяющихся вредностей при лазерной сварке мало. Еще более благоприятные санитарно-гигиенические условия характерны для электронно-лучевой сварки. Сварка ведется в вакууме в специальных камерах. Откачка воздуха из рабочей камеры ведется вакуумными насосами с выбросом его вне рабочего помещения, поэтому никакие загрязнения в помещение не поступают. Опасность для работающих представляет, как и при лазерной сварке, интенсивное излучение расплавленного металла, а также возникающее в результате электронной бомбардировки рентгеновское излучение. Последнее обстоятельство требует создания в электронно-лучевых установках защиты от рентгеновского излучения. Термомеханический и механический классы технологических процессов по санитарно-гигиеническим условиям обычно значительно лучше термического. При контактной сварке величина сварочного тока достигает десятков тысяч ампер, что создает мощные электромагнитные поля. Высокочастотные электрические поля большой интенсивности являются неблагоприятным фактором при сварке токами высокой частоты. Эффективное снижение напряженности высокочастотного поля достигается экранированием высокочастотных установок. Наиболее благоприятные санитарно-гигиенические условия в этом классе имеет диффузионная сварка в вакууме, не оставляющая в рабочих помещениях никаких загрязнений воздуха. Ультразвуковая сварка характеризуется воздействием ультразвуковых колебаний на организм человека. Из профессиональных заболеваний у сварщиков возможен пневмокониоз по типу сидероза. Он протекает в относительно благоприятной форме диффузно-склеротических изменений. Вдыхание сварочного аэрозоля и раздражающих газов служит причиной хронических профессиональных бронхитов. Соединения хрома могут быть причиной астмоидных бронхитов поражения слизистой оболочки носа и дыхательных путей. Явления марганцевых интоксикаций среди сварщиков регистрируются редко и обычно в виде легких форм. У операторов, обслуживающих плазменные установки (генерирующие чрезвычайно интенсивный шум), возможно развитие профессиональных кохлеарных невритов. Профилактические мероприятия. Радикальным способом оптимизации условий труда сварщиков является интенсивно внедряемая в настоящее время автоматизация сварочных операций и применение робототехники. Создание и поддержание нормальных санитарно-гигиенических условий труда в сварочном производстве достигается применением системы профилактических мероприятий. Удаление сварочной пыли и газов из рабочего помещения производят прежде всего с помощью местной вентиляции для стационарных и нестационарных сварочных постов. В связи с тем, что эффективность действия местной вентиляции менее 100 %, сборочно-сварочные цехи необходимо оборудовать также общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Механическая вытяжная вентиляция из верхней зоны обеспечивается осевыми вытяжными вентиляторами. Для компенсации воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией, должен быть обеспечен его организованный приток. Борьба с шумом ведется как при создании оборудования, так и при его размещении в производственных помещениях. Там, где невозможно снизить уровень звуковой мощности, например при плазменных процессах, применяют индивидуальные средства защиты – противошумные наушники или вкладыши. Необходимо добиваться полной автоматизации таких процессов с выведением операторов из зоны действия шума. Индивидуальные средства применяются также для защиты органов дыхания. При небольшой концентрации газов в воздухе можно пользоваться респираторами. При высоких концентрациях вредностей (при сварке в колодцах, цистернах, отсеках сосудов и др. замкнутых объемах) необходимо применять шланговые противогазы с принудительной подачей воздуха. В последние годы разработаны и получили высокую гигиеническую оценку способы подачи приточного воздуха в зону дыхания сварщика – непосредственно под щиток. Для защиты окружающих от лучистой энергии сварочных дуг оборудуются постоянные сварочные посты – кабины или устанавливаются ширмы. Для защиты глаз и лица сварщиков используют специальные щитки и маски с защитными светофильтрами от ослепляющей видимой части спектра излучения, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. К индивидуальным средствам защиты относятся спецодежда и спецобувь сварщиков. Особое внимание уделяется средствам защиты от радиации, вредное воздействие которой зависит от мощности, дозы, вида излучения, расстояния от источников и т. д., поэтому важным является также строгий контроль излучения. Важное место в обеспечении здоровья трудящихся в сварочном производстве занимают также медико-профилактические мероприятия. К ним относятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры, сроки и объем которых регламентированы приказом МЗ РФ № 90. Целесообразно периодическое пребывание сварщиков в санаториях-профилакториях с прохождением курсов специальных физиотерапевтических процедур. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЦЕХИ Поверхности многих изделий машиностроительной промышленности для защиты от коррозии, обеспечения прочности и с декоративной целью покрывают другими металлами (никелем, медью, цинком, хромом, кадмием, оловом, серебром, золотом и др.). Одним из наиболее распространенных способов металлопокрытий является гальваностегия. Суть этого способа состоит в осаждении на поверхности металлоизделия тонкого слоя защитного металла из раствора электролита путем пропускания постоянного электрического тока. Этот процесс производится в специальных гальванических ваннах, заполненных водными растворами кислых солей (сернокислый никель, сернокислая медь, сернокислый цинк), либо щелочных комплексных солей (цианистых соединений цинка, меди, кадмия, алюминия, серебра). В ванну помещают покрываемое изделие, которое служит катодом, вторым электродом (анодом) является угольный или металлический стержень. В результате диссоциации электролита происходит отложение ионов металла на изделии (катоде). При этом с поверхности жидкости происходит выделение пузырьков газа (водорода, кислорода и др.), которые уносят с собой и электролит в виде тумана. Поверхность деталей перед нанесением покрытий подвергают механической, химической или химико-механической обработке. К механической обработке относится шлифование и полирование, очистка с помощью ультразвука; химическая обработка заключается в травлении и обезжиривании с помощью сильных неорганических кислот (соляной, азотной, серной) и органических растворителей (бензина, трихлорэтилена) и др. Заключительным этапом гальванических покрытий является, как правило, полирование изделий на станках с войлочными (с абразивной накаткой), матерчатыми кругами на станках с бесконечной абразивной лентой с применением специальных полировочных паст. Условия труда рабочих-гальваников характеризуются прежде всего постоянным контактом с разнообразными химическими соединениями. Попадание концентрированных кислот и щелочей на кожу и в глаза может вызывать химические ожоги. Пары и туманы многих химических соединений (аммиака, окислов азота, хлористого водорода, серной кислоты и др.) обладают раздражающим действием на верхние дыхательные пути. Применяемые для обезжиривания деталей бензин, хлорэтан и другие вещества также являются источниками загрязнения воздушной среды. Особую опасность представляет непосредственный контакт с кожей и выделение в воздух рабочей зоны соединении никеля и хрома. Обладая чрезвычайно выраженным аллергенным действием эти вещвства вызывают профессиональные поражения кожи типа экзем, дерматитов, хромовых язв. Однажды возникнув эти заболевания носят рецидивирующий характер даже при самых незначительных контактах с рассматриваемыми веществами. У работающих на хромировочных ваннах может наблюдаться поражение слизистой оболочки носа, которое при действии незначительных концентраций хрома проявляется в виде раздражения слизистой, насморка, небольших носовых кровотечении; при действии больших концентраций может наступать омертвение отдельных участков слизистой, ее изъязвление, вплоть до прободения хрящевой части носовой перегородки. В связи с улучшением условии труда и благодаря периодическим медицинским осмотрам случаев прободения носовой перегородки в настоящее время не наблюдается. Отравления цианистым водородом в гальванических цехах потенциально возможны при случайном смешивании цианистых электролитов и сильных кислот. При шлифавально-полировальной обработке деталей на стационарных станках при ручной подаче изделий возможно развитие у рабочих этой профессиональной группы вибрационной патологии, вызванной локальной вибрацией. Оздорвительные мероприятия. Первостепенное значение в оптимизации условий труда гальваников принадлежит автоматизации, механизации производственных процессов и дистанционному управлению ими, что позволяет исключить контакт оператора с опасными и вредными производственными факторами. С целью локализации и удаления вредных химических веществ, выделяющихся с поверхности жидкостей гальванических ванн они должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией типа бортовых отсосов. В зависимости от ширины ванны устрайваются одно-, двухбортовые отсосы и двухбортовые отсосы со сдувом. При правильном устройстве и эксплуатации местной вытяжной вентиляции обеспечивается хороший гигиенический эффект. В целях предупреждения образования и выделения цианистого водорода в результате контакта цианистых солей с сильными кислотами и щелочами цианистые ванны должны устанавливаться в отдельных помещениях или на удаленных участках. Категорически не допускается совместный спуск цианистых и кислых растворов в канализацию. Цианистые и кислотные ванны следует оборудовать самостоятельными системами вытяжной вентиляции, чтобы предупредить возможность образования цианистого водорода в вытяжных установках. Мощная вытяжка гальванических ванн должна быть компенсирована организованным притоком. Для уменьшения уноса электролита и вынесения вредных газов и паров с поверхности гальванических и травильных ванн практикуется использование различных присадок или защитных жидкостей, например «подушек» из керосина или пластмассовых шариков. В предупреждении кожных заболеваний рабочих гальванических цехов решающая роль принадлежит механизации и рационализации технологических процессов. В настоящее время на многих предприятиях успешно проводится замена ручных приемов работы механизированными установками при обезжиривании, травлении, гальванизации и промывке. Спецодежда гальваников должна состоять из сапог, прорезиненных фартуков, рукавиц или перчаток. В необходимых случаях пользуются очками и фильтрующими противогазами. После работы кожу рук необходимо обрабатывать индифферентными мазями и кремами. При шлифовально-полировальной обработке изделий необходимо проводить оздоровительные меры, направленные на предупреждение пылевой патологии, вибрационной болезни и патологии рук от перенапряжения. Шлифовальные круги оборудуются местной вытяжкой с отсосом в виде защитно-обеспыливающих кожухов. Необходима тонкая балансировка полировальных станков с целью снижения боя и вибрации. Обработку изделий на полировальных станках с ручной подачей необходимо заменять механизированными способами полировки. Необходимо строго соблюдать санитарные правила по предупреждению вредного действия контактного ультразвука в случае применения ультразвуковых установок для очистки деталей. Важная роль в сохранении здоровья гальваников принадлежит предварительным и периодическим медицинским осмотрам. |