Анализ опасных и вредных производственных факторов. 
Мероприятия по улучшению условий труда

Микроклимат.

Как известно, сварочные процессы отличаются интенсивными тепловыделениями (лучистыми и конвективными), пылевыделениями, приводящими к большой запылённости производственных помещений токсичной мелкодисперсной пылью, и газовыделениями, действующими отрицательно на организм работающих.

Высокая температура сварочной дуги (6500 К) 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 запылённости и загазованности производственных помещений, воздуха рабочих зон. Сварочная пыль — мелкодисперсная, скорость витания её частиц — не более 0,08 м/с, оседает она незначительно, поэтому распределение её по высоте помещения в большинстве случаев равномерно, что чрезвычайно затрудняет борьбу с ней.

Основными компонентами пыли при сварке и резке сталей являются окислы железа, марганца и кремния (около 41, 18 и 6% соответственно). 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 пыли (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, лёгких, 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 заболевание лёгких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.

Вредные газообразующие вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма. К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся окислы азота (особенно двуокись азота), вызывающие заболевания лёгких и органов кровообращения; окись углерода (удушающий газ) — бесцветный газ, имеет кисловатый вкус и запах; будучи тяжелее воздуха в 1,5 раза, уходит вниз из зоны дыхания, однако, накапливаясь в помещении или замкнутом пространстве, вытесняет кислород и при концентрации свыше 1% приводит к раздражению дыхательных путей, вызывая потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон, запах которого в больших концентрациях напоминает запах хлора, образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди; фтористый водород — бесцветный газ с резким запахом, действует на дыхательные пути и даже в больших концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.

Последствия воздействия на человеческий организм вредных веществ, выделяющихся при сварочных процессах, ещё, к сожалению, полностью не изучены, хотя совершенно очевидно, что они оказывают на здоровье рабочих в сварочных производствах (и в первую очередь самих сварщиков) вредное влияние. Поэтому необходимо, чтобы концентрация этих веществ в воздухе производственных помещений, рабочих местах была по возможности минимальной.

В отношении гигиены труда процессы сварки неодинаковы, всё зависит от метода сварки, применяемых режимов и сварочных материалов, условий и характера производства.

Рассмотрим гигиенические особенности, применяемые в нашем технологическом процессе.

При автоматической сварке под флюсом сварочная дуга защищена слоем флюса и расплавленного шлака, флюс предотвращает металла, при этом устраняется влияние лучистых выделений дуги на глаза сварщика и предотвращает опасность ожогов брызгами. Сварка под флюсом производится голой проволокой, что уменьшает выделение вредных веществ, обычно содержащихся в покрытых электродах. При автоматической сварке флюс препятствует интенсивному выгоранию легирующих элементов, однако в воздух попадают токсичные соединения марганца, хрома, титана, вольфрама, кобальта и др. Выделение пыли при самой сварке небольшое. Наибольшие концентрации её (до 8 мг/м3) наблюдаются на расстоянии 200 мм от дуги. В состав сварочного аэрозоля при сварке низколегированных сталей входят окислы железа (до 80%), марганца (до12%) и двуокись кремния (8%). Концентрация окислов марганца (в пересчёте на марганец) — 0,4 мг/м3, окиси кремния — 1,6 мг/м3. Запылённость в зоне дыхания при нормальном течении процесса и достаточной квалификации сварщика не превышает ПДК. Однако отсос и сбор флюса, пересыпка для повторного его использования являются дополнительными источниками пылевыделения. Концентрация пыли в зоне дыхания сварщика во время сбора флюса составляет в среднем 30 мг/м3, что превышает ПДК. Установлено, что при повторном использовании флюса запылённость воздушной среды выше в 2 раза, чем при сварке под свежим флюсом. Кроме того, следует иметь в виду общий для всех видов сварки фактор увеличения выделений пыли при интенсификации процесса (работа на больших силах тока) за счёт уноса мелкодисперсных частиц конвективными потоками.

Расчет воздухообмена в сварочном цехе производим по удельному расчетному воздухообмену в зависимости от свариваемых и сварочных материалов (м3/ч):

L = lp х q; ().

где lp — расчетный воздухообмен, м3 на 1 кг израсходованного сварочного материала;

q — расход сварочного материала (кг/ч), который принимаем по данным технологического процесса для одного сварочного поста.

При расчете потребного воздухообмена для разбавления вредных веществ до ПДК принимаем количество приточного воздуха по тому вредному веществу, которое требует наибольших объемов (определяющее вредное вещество).

При определении величины общего воздухообмена необходимые объемы воздуха для каждого вида сварки суммируются.

Расчет.

Исходя из технологического процесса сварочные работы производят на шести постах сварочной проволокой Св-08ГСНТ. Расход проволоки на первом посту — 3 кг/ч при I св = 200 А, на втором — 2 кг/ч, на третьем и четвертом по 5 кг/ч при I св = 400 А, на пятом и шестом — 3кг/ч при I св = 200 А.

Определяем удельный воздухообмен при использовании сварочной проволоки Св-08ГСНТ при токе сварки 200 А — 4000 м3/кг, при сварочном токе 400 А-7000 м3/кг.

При выбранных данных определяем воздухообмен:

L = 3×4000 + 2×4000 + 2×5×7000 + 2×3×4000 = 114 000 м3/ч.

В случае, когда все посты оборудованы местной вентиляцией, через которую удаляется 75% всех вредных веществ, воздухообмен общей вентиляции будет равен — 114 000×0,25 = 28 500 м3/ч.

Для борьбы с пылеобразованием при сборе флюса в сварочной установке «Циркотек» установлен пневматический эжекторный флюсосборник ФСП, снабженный фильтром.

Из выделяющихся при этом виде сварки вредных газов наиболее опасны окись углерода и фтористые соединения — фтористый водород и фтористый кремний. Наибольшее количество фтористых соединений выделяется при сварке под флюсами ОСЦ-45 (до 360 мг/кг) и АН-348А (до160 мг/кг), наименьшее — при использовании флюсов АН-10, АН-17М — применяемом в нашем случае (до 85 мг/кг).

При производстве сборочно-сварочных работ рабочие обеспечены следующими СИЗ:

мужские костюмы для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий (ГОСТ 12.4.109 — 82);

одежда специальная для защиты от повышенных температур. Мужские костюмы (ГОСТ 12.4.045 — 78*). Женские костюмы (ГОСТ12.4.044 — 78) типа АТи.

специальная кожаная обувь для защиты от повышенных температур (ГОСТ 12.4.032 — 77*);

специальные рукавицы (ГОСТ 12.4.010 — 75*) Тип М, Т;

Строительные каски (ГОСТ 12.4.087 — 80);

защитные щитки (ГОСТ12.4.023 — 76*), Тип НБТ, Тип РНП;

защитные очки (ГОСТ12.4.003 — 80), Тип ЗНД;

респиратор ШБ-1(ГОСТ 12.4.028 — 76*), «Лепесток-5»;

пояс предохранительный с амортизатором.

СКЗ следующие:

Установка для автоматической сварки под флюсом снабжена световой сигнализацией в момент движения, выключателями экстренной остановки, ограничителями хода.

Переносные ширмы (ГОСТ 12.4.123 — 83) для экранирования зоны проведения п/а сварки вСО2 и термической резки.