Писаренко В.Л., Рогинский М.Л. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве. — М.: Машиностроение, 1981. — 120 с.
В книге рассмотрены основные вредные вещества, выделяющиеся при сварке я тепловой резке, дана гигиеническая оценка различных методов сварки, резки и плазменной обработки металлов и сварочных материалов, указаны предельно допустимые концентрации основных вредных веществ, дан анализ состояния санитарно-гигиенических условий труда в сварочных производствах. Приведены основы расчетов местных отсосов различных видов, рассмотрены наиболее удачные решения и конструкции вентиляционных устройств. Освещены вопросы экономической эффективности внедрения вентиляции при сварке.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами вентиляции в сварочном производстве. Она представляет интерес для технических инспекторов, общественных инспекторов по охране труда.
ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ПРОЦЕСС СВАРКИ.
Как известно, сварочные процессы отличаются интенсивными тепловыделениями (лучистыми и конвективными), пылевыделениями, приводящими к большой запыленности производственных помещений токсичной мелкодисперсной пылью, и газовыделениями, действующими отрицательно на организм работающих. Некоторые процессы, например, плазменно-дуговая резка, сопровождаются, кроме того, интенсивным шумом, также создающим неблагоприятные условия труда.
Высокая температура сварочной дуги способствует интенсивному окислению и испарению металла, флюса, защитного газа, легирующих элементов. Окисляясь кислородом воздуха, эти пары образуют мелкодисперсную пыль, а возникающие при сварке и тепловой резке конвективные потоки уносят газы и пыль вверх, приводя к большой запыленности и загазованности производственных помещений
Основными компонентами пыли при сварке и резке сталей являются окислы железа, марганца и кремния (около 41, 18 и 6% со ответственно). В пыли могут содержаться другие соединения легирующих элементов. Токсичные включения, входящие в состав сварочного аэрозоля, и вредные газы при их попадании в организм человека через дыхательные пути могут оказывать на него неблагоприятное воздействие и вызывать ряд профзаболеваний. Мелкие частицы пыла (от 2 до 5 мкм), проникающие глубоко в дыхательные пути, представляют наибольшую опасность для здоровья, пылинки размером до 10 мкм и более задерживаются в бронхах, также вызывая их заболевания.
К наиболее вредным пылевым выделениям относятся окислы марганца, вызывающие органические заболевания нервной системы, легких, печени и крови; соединения кремния, вызывающие в результате вдыхания их силикоз; соединения хрома, способные накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие: окись титана, вызывающая заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов
Помимо аэрозолей и газов неблагоприятное влияние на работающих в сварочных производствах оказывает еще ряд явлений, не устраняющихся с помощью вентиляции, но в совокупности с вредными веществами ухудшающих условия труда. Это — лучистая энергия сварочной дуги, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация, вызывающие ожоги открытых частей тела и иногда ( особенно летом) перегрев организма; шум, который в сочетании с ультразвуковыми колебаниями вызывает стойкое понижение слуха у работающих. Помимо шумов, создаваемых сваркой, большим шумом сопровождаются заготовительные операции (рихтовка, правка, сборка) и особенно плазменно-дуговая резка.
Подробные сведения о вредных воздействиях на организм разных элементов и соединений приведены в специальной литературе.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ.
Во всех развитых странах санитарными службами введены инструкции, определяющие предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ при сварке в воздухе рабочей зоны производственных помещений. Это такие концентрации, которые при ежедневной работе не вызывают у работающих профзаболеваний. Например, предельно допустимая концентрация сварочного аэрозоля при сварке низколегированных сталей составляет 4 мг/.
Для того, чтобы своевременно воздействовать на воздушную среду цеха, нужно постоянно знать ее состояние. Определение концентраций отдельных компонентов сварочного аэрозоля и вредных газов в составе воздушной среды цеха, на рабочих местах производится с помощью специальных приборов. Для быстрого определения концентраций паров и газов во ВНИИОТе созданы универсальные газоанализаторы типа УГ-2. Практически с их помощью можно определить концентрации всех основных газов, выделяющихся при электросварке: окиси углерода, углекислого газа, окислов азота, окиси и двуокиси азота, фтористого водорода и др. Прибор определяет наличие и концентрацию паров и газов при любом содержании в воздухе кислорода, азота, водорода, инертных газов при температуре среды от 10 до 30° С.
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ СВАРКИ И ТЕПЛОВОЙ РЕЗКИ.
При гигиенической оценке различных сварочных процессов в качестве основного критерия большинство исследователей принимает величину валовых выделений, т. е. количество вредных веществ в граммах, выделяющихся при сгорании 1 кг материалов (проволоки, флюса и т. п.).
Ручная сварка является в гигиеническом отношении наиболее вредным процессом, даже при использовании рутиловых электродов в зоне дыхания сварщиков при отсутствии вентиляционных устройств всегда содержатся значительные количества вредных веществ.
Электродуговая автоматическая и полуавтоматическая сварка и наплавка под флюсом. Сварочная дуга защищена слоем флюса и расплавленного шлака, флюс предотвращает разбрызгивание металла, при этом устраняется влияние лучистых выделений дуги на глаза рабочего и предотвращается опасность ожогов брызгами. Выделение пыли при самой сварке небольшое. Наибольшие концентрации ее (до 8 мг/м3) наблюдаются на расстоянии 200 мм от дуги. Запыленность в зоне дыхания при нормальном течении процесса и достаточной квалификации сварщика не превышает ПДК.
Электросварка автоматическая и полуавтоматическая в среде защитных газов (углекислый газ, смесь углекислого газа и кисло рода, аргон). Данный вид сварки отличается тем, что при ее применении дуга и зона плавления защищены от влияния кислорода и азота воздуха струей газа, не взаимодействующего с расплавленным металлом и вытесняющего воздух из зоны горения, что препятствует окислению и азотированию металла шва, а также испарению легирующих элементов. Валовые выделения пыли и газов зависят от марки сварочной проволоки, свариваемых материалов и режимов сварки. При высокой интенсификации процесса эти показатели увеличиваются.