CC BY
4
УДК 013.6:008
А. А. Каспаров, Л. П. Голякова, Р. П. Федякина
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва,
Гигиеническая оценка технологических процессов и оборудования — важнейший компонент предупредительного санитарного надзора. Методика ее проведения зависит от специфики производства, однако схема и компоненты могут быть унифицированы. При ее разработке существенное значение имеют данные, полученные на аналогичных, ранее пущенных в эксплуатацию производствах. Об этом свидетельствуют результаты работ по оценке новых технологических процессов и оборудования на производствах по получению искусственных химических волокон.
В промышленности химических волокон в настоящее время разрабатываются новые техно-41 логические процессы и оборудование, обеспечивающие выпуск материалов, обладающих принципиально новыми физико-химическими свойствами и используемых в различных отраслях народного хозяйства.
Гигиенические исследования показали, что вновь разрабатываемые технологические процессы и закладываемые типы оборудования далеко не всегда имеют обоснованные с гигиенической точки зрения решения. Так, в новых производствах по получению полинозных, полиоксодиа-зольных, ионообменных и других волокон используются или образуются в ходе технологического процесса высокотоксичные соединения I и II классов опасности: терефталевая кислота, гндразингндрат, гидразинсульфат, акрнлонитрил и др., концентрации которых на отдельных участках превышают ПДК. В ряде случаев в новый процесс закладывается увеличенное количество заведомо высокотоксичного вещества, на-_ пример сероуглерода (в производстве полиноз-^ ного волокна), поэтому и выделение его в воздух рабочей зоны производственного помещения оказывается значительно больше, чем при изготовлении вискозного волокна.
В проекты новых производств иногда закладываются гигиенические несовершенные типы оборудования — такие, как фильтр-прессы с ручной загрузкой и выгрузкой, резательные станки, центрифугальные прядильные машины без локализации газовыделений от свежесформиро-ванных куличей и др. К сожалению, проектными и технологическими институтами до сих пор не решены вопросы, связанные с гигиеническими требованиями к производственным операциям в зоне подкапсульного пространства, снятия намотов, устранения обрывов и др. В ряде случаев новые и усовершенствованные конструкции
машин разрабатываются без учета эргономических требований и соответствующих стандартов системы безопасности труда.
Для устранения технологических недоработок необходимо проведение санитарно-гигиенических исследований на стадии опытных и опытнопро-мышленных разработок, что дает возможность своевременно предусмотреть и сформулировать основные гигиенические требования к технологическому процессу и оборудованию до внедрения в промышленность.
В производстве химических волокон, несмотря на многообразие технологических процессов получения различных типов волокон, с санитарно-гигиенической точки зрения могут быть выделены три основных процесса, каждый из которых характеризуется определенными гигиеническими показателями, обусловленными его особенностями и используемым оборудованием.
Так, условия труда в химических цехах определяются опасностью воздействия на работающих комплекса факторов, к которым относятся загрязнение воздуха веществами, участвующими в синтезе полимера или его растворении (мономеры, растворители, побочные продукты реакции и др.), парами теплоносителей, неблагоприятным микроклиматом, а в отдельных случаях и производственным шумом.
Условия труда в прядильных цехах во многом зависят от методов формирования волокна. При формировании его из раствора полимера в воздух помещений могут поступать химические вещества, используемые в качестве растворителей, компоненты осадительной ванны, а также остаточные мономеры. При формовании волокна из расплава полимера возможно выделение в воздух помещения мономера и продуктов термоокислительной деструкции полимера, представляющих собой многокомпонентную смесь, химический состав которой определяется химическим составом полимера, а также загрязнение кожи рук и одежды рабочих составом осадительной ванны, включая остаточный мономер.
Труд в текстильных цехах характеризуется воздействием на работающих шума и вибрации, большим напряжением зрения, выделением в воздух аэрозоля замасливателя.
Организационные формы гигиенической оценки новых технологических процессов и оборудования должны осуществляться двумя путями: путем прогнозирования гигиенической ситуации на основании имеющихся в литературе данных
с учетом результатов исследований на опытных установках на стадии разработки и отработки технологического процесса, а также путем проведения комплексных гигиенических исследований на опытно-промышленных установках или головном образце машины перед выпуском в серийное производство.
В гигиенической оценке новых технологических процессов и оборудования обязательно участие органов санитарного надзора, НИИ или других учреждений и организаций Минздравов СССР, союзных и автономных республик.
При проведении санитарно-гигиенических испытаний с целью исключения взаимного влияния неблагоприятных факторов, источником которых является расположенное вблизи другое оборудование, необходимо выделение испытуемых участков (технологических процессов или его отдельных звеньев) в изолированные от других процессов помещения. При оценке отдельных типов оборудования или серии машин полная изоляция их от основного цеха возможна путем устройства временного укрытия (в том числе пленочного, оборудованного самостоятельным воздухообменом).
Технологический режим в период испытания должен в полном объеме соответствовать установленному технологическому регламенту. В исключительных случаях возможно проведение испытаний в условиях выпуска не менее 2/з от запланированного объема продукции. При этом должны функционировать все установленные средства борьбы с производственными вредностями (вентиляция, укрытия и др.).
В период гигиенических исследований проводятся санитарно-технические исследования по оценке эффективности систем вентиляции представителями предприятия и разработчиками процесса, регистрация технологических параметров, влияющих на санитарно-гигиенические условия труда (в производстве искусственных волокон — скорость формования состав осади-телыюй ванны и прядильного раствора, остаточное количество мономера на волокне и др.).
Если при разработке новых технологических процессов используются химические вещества, не имеющие токсикологической характеристики, необходимы предварительные экспериментальные исследования по изучению их токсических свойств.
При гигиенической оценке новой технологии и оборудования пробы отбирают в местах возможных пыле- и газовыделений и рабочей зоне в период обслуживания оборудования.
При оснащении цеха (участка) несколькими типами машин (агрегатов) исследования восполняются по каждому типу машины (агрегата).
При гигиенической оценке оборудования учитываются и оцениваются газо- и пылевыделения не только непосредственно от агрегата, но и от других возможных источников, обусловленных
его работой (снятые с машины и открыто хранящиеся кислые куличи, копсы, некондиционная продукция, загрязненные фильтр-полотна и др.). Исследования проводятся в течение смены с охватом полного цикла технологического процесса, всех его стадий и операций.
Число проб, необходимых для характеристики определенного оборудования или целого технологического процесса, устанавливается в каждой точке с учетом требований ГОСТа 12.1.005—76. При отборе проб и расположении пробоотборников учитывается движение воздушных потоков и направление приточных струй воздуха, а также удельный вес определяемых химических веществ.
Исследования в рабочей зоне выполняются в первую очередь на рабочих местах лиц наиболее массовых профессий (аппаратчиков, прядильщиков, съемщиков продукции, центрифугальщиц, аппаратчиков печных отделений и др.). При характеристике работ с коротким циклом и различным уровнем воздействия вредных производственных факторов отбор проб проводят в виде «подвижной точки» с непрерывным охватом всех коротких периодов и операций.
Характеристика рабочей зоны должны осуществляться в комплексе с хронометражными наблюдениями для учета времени разной степени контакта рабочих с токсическими веществами или иными неблагоприятными факторами. Эти исследования включают и учет времени выполнения рабочим всех производственных операций, а также предусмотренных и непредусмотренных перерывов в работе. Хронометрируют продолжительность труда в основных рабочих позах, движения при обслуживании оборудования, операций, требующие напряжения зрения, регистрируют массу перемещаемых грузов и другие показатели, имеющие значение в гигиенической характеристике условий труда.
При гигиенической оценке загрязнения воздушной среды в производстве синтетических волокон необходимо определение в воздухе мономеров, растворителей, побочных продуктов реакции, теплоносителя, продуктов термодеструкции. Конкретный выбор показателей загрязнения воздушной среды зависит от вида получаемого волокна и химической структуры полимера. В тех случаях, когда полимерная композиция волокна может быть источником выделения в окружающую среду сложного комплекса газоаэро-зольной смеси, необходима идентификация компонентов, входящих в комбинацию с помощью газовой хроматографии или других исследований. При выборе конкретных методов количественного определения химических веществ в воздухе необходимо руководствоваться техническими условиями и методическими указаниями по определению вредных веществ в воздухе.
Для оценки степени загрязнения кожи и возможного поступления через нее химических веществ в организм работающих необходимо
проводить смывы как с открытых, так и закрытых участков кожи рабочих в соответствии с методическими рекомендациями «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнения кожи» (№ 2120—79 от 1/Х1 1979 г.). Характеристика пылевого фактора осуществляется на основании результатов количественного определения запыленности воздушной среды, дисперсного состава пыли и ее физико-химических свойств; особое внимание должно быть уделено возможности сорбции и десорбции химических веществ. При оценке уровней шума, вибрации, освещенности, микроклиматических условий необходимо руководствоваться соответствующими ГОСТами.
УДК «14.841.13:678
*
Волокна из полиамидов, получаемых поликонденсацией ароматических мономеров — производных различных изомеров фенилендиамина с фталевыми кислотами — имеют высокую термостойкость и в ряде случаев хорошие механические характеристики. Диапазон рабочих температур для волокон из ароматических полиамидов 350—600 °С. В то же время особенности химической структуры полиамидов, в частности высокий процент азота в макромолекуле, ставит эти синтетические соединения в разряд потенциально опасных при различных видах деструкции, в том числе термической, при которой в окружающую среду могут поступать различные токсические соединения. Согласно классификации, предложенной А. И. Эйтингоном и соавт. [5] целый ряд полиамидов относится к чрезвычайно ^ токсичным при горении полимерам.
В настоящем сообщении приводятся результаты изучения продуктов термодеструкции ароматических полиамидов в токе воздуха при 600 и 850 °С на примере 10 материалов (2 волокон, 4 конструкционных пластиков и 3 декоративных тканей) и др.
Похимическому составу исследованные полиамиды были довольно близки. Основу 5 из них составлял ароматический полиамид, синтезированный из метафенилендиамина и изофталевой кислоты — фенилон. Близок к нему по составу терлон, синтезированный на основе парафени-лендиамина. Важными в практическом отношении являются полиамиды, содержащие реакционно-способные заместители в ортоположении ароматического ядра. Из этих соединений путем
Проведение работы по гигиенической оценке новых технологических процессов и оборудования в рассмотренном объеме позволяет своевременно выявить влияние производственной среды на здоровье рабочих и внедрить в промышленность только те технологические схемы и типы оборудования, которые либо исключают профессиональные вредности, либо снижают их до гигиенически обоснованного минимума.
Поступила 06.02.84
Summary. Hygienic assessment of technological processes and equipment is a major part of preventive sanitary surveillance. The procedures for its conduct are determined by specific technological characteristics and are largely based on findings obtained with similar equipment put into operation earlier. Methodical approaches to assessing new technological processes and industrial equipment used in synthetic chemical fiber production are presented.
полициклизации с образованием гетероциклов в макромолекуле получают полимеры с высокой температурой плавления [2, 3]. В нашей работе подобные соединения были представлены конструкционными органитами и волокном СВМ.
Все исследованные материалы подвергали термическому разложению в токе воздуха (0,5 л/мин) в кварцевой трубе, помещенной в муфельную печь с регулируемым нагревом. Продукты термодеструкции с потоком поступали в камеру из нержавеющей стали вместимостью 55 л. Состав смеси анализировали с помощью газовой и газожидкостной хроматографии на хроматографе IGC120MB и ЮС 120 D «Inters-mat» (Франция) с детекторами по теплопроводности и пламенно-ионизационным, а также методом ИК-спектроскопии на спектрофотометре «Miran IA» (США) с газовой кюветой объемом 5,6 л1.
В работе использованы некоторые фотометрические методы. Формальдегид определяли по реакции с хромотроповой кислотой. Цианистый водород анализировали фотометрически по образованию дианилида глутаконового альдегида2.
Для подтверждения химического состава смеси и идентификации отдельных функциональных групп были сняты спектры продуктов термодеструкции фенилона в ИК- и УФ-областях на приборе модели «Specord 75 IR» и UV VIS (ГДР).
1 Методика подробно описана ранее («Гигиена и санитария», 1983, № 4, с. 73).
2 Определение проведено совместно с J1. С. Наумовой и Н. Н. Коробенниковон.
Л. Т. Поддубная
ПРОДУКТЫ ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ В ТОКЕ ВОЗДУХА МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИАМИДОВ
НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
