CC BY
3
УДК 613.60 : 621.74
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕССОВАННЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИТУМНОЙ ЭМУЛЬСИИ
Л. Л. Альперн, Т. В. Забелина, К- Ф Игнатова
Санэпидстанция Кировского района Москвы и Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности
В настоящее время широко распространен процесс формовки литейных форм методом встряхивания, однако он не отвечает ряду современных технологических и гигиенических требований.
В основу действия пневматических формовочных машин положен принцип ударного действия. При уплотнении смеси в опоке на встряхивающей формовочной машине стол машины вместе с опокой поднимается на 30—80 мм и, падая с этой высоты, уда ряется о преграду. Уплотнение смеси в опоке происходит при ударе стола под действием сил инерции.
Использование ударного действия предопределяет высокие уровни шума при работе формовочных машин, возникающего в момент удара стола машины о преграду и при выхлопе отработанного воздуха.
При почвенной формовке в случае применения пневматических трамбовок и при изготовлении форм пескометом наблюдается воздействие вибрации на работающих.
Степень выраженности воздействия перечисленных неблагоприятных факторов зависит от используемого оборудования, плотности его размещения, режима работы и т. д. По И. И.* Славину, при работе пневматической формовочной машины уровень силы шума достигает 114 дб, спектр шума высокочастотный.
По данным замеров, проведенных акустической лабораторией санэпидстанции Москвы, интенсивность шума в формовочном отделении литейного1 цеха № 3 Московского автомобильного завода им. Лихачева достигает 95—108 дб, при формовке тормозного барабана на трясильной машине—108 дб, при формовке малых деталей на малых трясильных машинах — 95—101 дб; спектр шума широкий, с преобладанием низких и средних частот. В стержневом отделении этого цеха при изготовлении поршневых стержней на пескометной машине и изготовлении цилиндровых стержней на полуавтоматах уровень силы шума достигал 94—97 дб, максимум звуковой энергии приходился на высокие частоты (1600—4000—6400 гц). В цехе № 1 завода им. Войкова при формовке стержней на пескометных машинах интенсивность шума достигала 89 дб с преобладанием максимума звуковой энергии на высоких частотах (1000—2500— 4000 гц).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что в литейных цехах на участках
машинной формовки имеют место высокие уровни шума. В частности, эти уровни силы шума на высоких частотах на 4—12 дб 'превышают допустимые по «Временным санитарным нормам и правилам по ограничению шума на производстве», утвержденным Главным государственным инспектором СССР 9/II 1956 г. за № 205-56.
В последние годы в литературе широко представлены данные исследований, убедительно свидетельствующих о вредном влиянии различных, в том числе и указанных выше, уровней шума на нервную и сердечно-сосудистую системы и слуховую функцию (Т. А. Орлова, А. А. Аркадьевский, А. М. Волков и др.).
Помимо вредного воздействия шума при ударном режиме работы, который осуществляется на встряхивающих машинах, их детали, а также элементы модельно-опочной оснастки быстро изнашиваются, что является большим недостатком этого процесса. Кроме того, формы, уплотненные встряхиванием, часто имеют недостаточно высокое и неравномерное уплотнение ее по сечениям, в результате чего отливки приобретают вид бракз-раздутия, а отходы при механической обработке отливок в виде стружек достигают в отдельных случаях 60%.
Одним из недостатков уплотнения литейных форм встряхиванием является также сложность автоматизации этого процесса. Таким образом, как гигиенические, так и технико-экономические соображения диктуют необходимость внедрения более прогрессивных методов формовки литейных форм.
Одним из способов изготовления форм высокого качества и сравнительно низкой стоимости является их прессование. Схема его такова (рис. 1). В неподвижной прямоугольной рамке (5) помещен подвижный стол (1) с модельной плитой (6). Модель (2) помещается на плиту, на рамку устанавливается опока (3), заполняется формовочной смесью из бункера и накрывается траверсом (4). Стол с сжатым воздухом поднимается, при этом формовочная смесь из рамки (5) выпрессовывается в опоку снизу. Ход стола должен быть точно равен высоте слоя смеси Н, чтобы в конце прессования плоскость модельной плиты совпала с плоскостью разъема опоки.
При уплотнении формы методом прессования на одну операцию требуется 3—5 сек.
Изменение принципа изготовления литейных форм, т. е. использование метода прессования вместо ударного для уплотнения формовочной смеси, резко улучшает
санитарно-гигиенические условия труда: при изготовлении форм прессованием отсут ствуют удары, шум, вибрация. Кроме того, этот метод примерно в 4—5 раз экономичнее в энергетическом отношении по сравнению со способом изготовления форм встряхиванием.
Процесс прессования по своим принципам более поддается автоматизации, чем встряхивающий. Этот метод является более производительным и имеет менее сложные, а следовательно, и более надежные в эксплуатации механизмы. Одновременно он дает возможность получать более плотные и твердые, а следовательно, и точные формы.
Таким образом, преимущество прессовых машин по сравнению со встряхивающими как в гигиеническом, так и в экономическом отношении очевидно.
Однако несмотря на свои преимущества, данный процесс не получил широкого распространения. Это объясняется тем, что большинство старых прессовых машин не обеспечивает давления прессования выше 3 кг/см2, а также тем, что используемые в настоящее время формовочные смеси не обеспечивают при формовке равномерного уплотнения и в процессе формообразования получаются формы с неравномерным уплотнением по их сечениям.
Уплотнение форм при оптимальном давлении прессования 15 кг/см2 и с применением высокотекучих формовочных смесей дает возможность получить форму с равномерной и высокой плотностью, а следовательно, и точную отливку с чистой поверхностью. Наиболее жесткие требования при этом предъявляются к формовочным смесям.
Чтобы подобрать смесь, отвечающую требуемым свойствам, литейной лабораторией НИИТАав топрома было исследовано большое количество органических и неорганических добавок. Наилучшие результаты получены на смесях с добавкой битума и бентонита (вид глины).
Присутствие битума в форме обеспечивает вяз кость и одновременно текучесть смеси, а добавка бентонита придает ей дополнительно высокие сырые прочности на сжатие и разрыв. Кроме того, битум при сгорании создает восстановительную атмосферу в форме, чем способствует получению беспригарного литья.
Вводить в смесь битум в натуральном виде неудобно, так как этот продукт имеет полутвердую консистенцию. Чтобы приготовить смесь, его нужно разогревать до 80—100° или растворять в органическом растворителе.
Разогрев битума до высоких температур или использование для его растворения органических растворителей по гигиеническим соображениям крайне нежелательно. Кроме того, этот процесс потребует значительных затрат на проведение санитарно технических мероприятий (изоляция процесса, вентиляция и т. п.). »
Оптимальным решением вопроса по применению битума является использование его в виде битумных эмульсий. Для приготовления битумной эмульсии использовали битум марки БН-3, изготовленный на Люберецком заводе холодного асфальта.
Учитывая контакт работающих с битумом при изготовлении битумной эмульсии, следовало выяснить его канцерогенную опасность. Битум указанной марки мы исследовали на содержание 3,4-бензпиренаВ результате проведенного флуоресцентно-спектрального анализа по методу Дикуна 3,4-бензпирен в битуме марки БН-3 не был обнаружен.
Эмульсию получают путем механического дробления битума до мельчайших частиц, которые благодаря водному раствору эмульгатора находятся во взвешенном со стоянии. Эмульсия отличается большой клеющей способностью при обычной температуре и обладает такой вязкостью, которая позволяет применять ее без подогрева.
Для приготовления битумных эмульсий применяют аппараты различных систем. Это в основном мешалки типа коллоидных мельниц, работающих при большом числе оборотов. Для лабораторных исследований пользовались диспергатором с производительностью 8—10 л/час. Установка состоит из кожуха, в который заключено два зубчатых диска, насаженных на горизонтальном валу.
Материалы, предназначенные для диспергирования (битум и водный раствор эмульгатора, в состав которого входит 1,5—2% сульфитно-спиртовой барды и вода), из бачков через патрубок попадают на лопатки постоянно закрепленного диска и под действием развиваемых при вращении вала центробежных сил поступают в рабочий зазор между дисками, где и происходит эмульгирование.
Приготовление формовочной смеси производили в лабораторных бегунах. Поря док ввода компонентов в смесь следующий: песок (или горелая земля), битумная
1 Исследование проводили в физико-химической лаборатории санэпидстанции Москвы.
Рис. 1. Схема прессования литейных форм.
< — подвижной стол; 2— модель, помещенная на плиту; 3 — опока, установленная на рамке; 4 — траверс; 5 — неподвижная прямоугольная рамка; 6 — модельная плита; Я — слой смеси.
эмульсия, бентонит. При использовании оборотной (горелой) земли для восстановле ния физико-механических свойств смеси требуется добавлять в замес 0,5—1% битумной эмульсии и 0,5% бентонита.
Состав формовочных смесей
Тип смесей
р ? ä
Й-О.Х
о аГз
Составляющие (в % по весу)
2 к я га
а&з
<
S о ы
S «
Е s S w Е л
и >. к S ХО £Р
Смеси на свежих
песках .... 1 91,0 4,0 5,0
2 92,0 3,5 4,5
Смеси с горелой
(оборотной) зем- 1,25
лей .... 3 90,0 8,25 0,5
4 90,0 8,5 1,0 0,5
5 90,0 8,75 0,75 0,5
Для работы готовили смеси на свежих песках, а также на оборотной (горелой) земле; их состав представлен в таблице.
Заливку двух форм металлом (6—7 кг) и их выбивку после заливки проводили на рабочем плацу литейной лаборатории с одновременным отбором газов промышленной лабораторией санэпидстанции.
Исследование воздушной среды общепринятыми методами проводили на определение содержания окиси углерода, углеводородов и фенола. Пробы отбирали в зоне дыхания работающих последовательно (с интервалом 5—8 мин.) по 6—8 проб при заливке и вы- •
бивке форм каждого состава. Содержание окиси углерода и углеводородов в воздуш ной среде при заливке и выбивке форм представлено на рис. 2.
Из таблицы видно, что при содержании в формовочных смесях 4; 3,5; 1,25; 1% битумной эмульсии (смеси № 1, 2, 3, 4) в половине проведенных анализов воздушной
среды и более (смесь № 1) окись углерода обнаружена в концентрациях, превышающих предельно допустимую (0,02 мг/л).
При содержании в формовочных смесях битумной эмульсии 0,75% (смесь № 5) из 8 отобранных проб в 6 окись углерода обнаружена в концентрациях ниже предельно допустимой и только в 2 пробах содержание окиси углерода было на уровне допустимой.
Углеводороды при заливке и выбивке форм при содержании в формовочных смесях 1,25—1,0—0,75% битумной эмульсии в воздушной среде обнаружены в концентрациях, не превышающих предельно допустимую (0,3 мг/л). Фенол в отобранных пробах не обнаружен. Таким образом, наиболее благоприятные результаты состояния воздушной среды получены при работе с формовочной смесью (№ 5), содержащей 0,75% битумной эмульсии.
Ввиду того что наши исследования проводились в лабораторных условиях, необходимо продолжить их в условиях промышленного испытания формовочных смесей на битумных эмульсиях. Такие
I
-—
S»
I
I
0.5 0.3
о.2 0.1 0.05 0,03
№ 0.01 о
«оаа
nbc
шь
Число «
смеси
7-е в-8 а-а в-а а-а
Рис. 2. Содержание окиси углерода и углеводородов в воздушной среде при заливке и выбивке форм.
Светлыми кружочками обозначены углеводороды, темные — окись углерода.
исследования в более широких масштабах позволят уточнить необходимость в проведении дополнительных вентиляционных мероприятий, помимо обычно оборудуемой вентиляции на процессах заливки и выбивки.
Выводы
1. Уплотнение форм методом прессования в гигиеническом отношении является прогрессивным методом; применение этого метода в промышленных условиях исключает воздействие на работающих в формовочных отделениях шумового фактора и тем самым обеспечивает радикальное улучшение условий труда на этих участках.
2. Метод прессования по своим принципам создает возможность автоматизации трудоемкого процесса формования литейных форм.
3. Учитывая, что все исследованные формовочные смеси с технологической точки зрения равноценны, из гигиенических соображений формовочная смесь № 5 (горелая земля — 90%, песок К020А — 8,75%, битумная эмульсия — 0,75%, бентонит — 0,5%) может быть рекомендована для промышленного использования.
4. По сравнению с широко распространенным процессом формования методом встряхивания изготовление форм методом прессования имеет ряд экономических преимуществ: а) изготовление форм методом прессования в 4—5 раз экономичнее в энергетическом отношении; б) процесс обеспечивает увеличение производительности труда: на производство одной формы при способе получения ее встряхиванием требуется 9—11 сек., при прессовании — 3—5 сек.; в) процесс прессования форм способствует получению точных и чистых отливок.
Поступила 3/1 1963 г.
УДК 614.31 : 6341 = 615.777
МАТЕРИАЛЫ К САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПЛОДОВ, ОБРАБОТАННЫХ ЯДОХИМИКАТОМ СЕВИНОМ
Канд. мед. наук Ю. А. Морейнис, доц. Н. А. Баран Киевский институт усовершенствования врачей
Севин (США), или, что то же самое, пан-Трин (ФРГ), «краполин» (Швейцария), впервые начали исследовать в 1957 г. (США). Действующее начало севина а-нафтил N-метилкарбомат.
По имеющимся в литературе сведениям, севин представляет высокоэффективный инсектицид против вредителей плодовых деревьев и хлопчатника (Davis и Parenicia. Anderson и Atkins). На основании исследований ряда авторов севин можно охарактеризовать как препарат, обладающий низкой токсичностью для теплокровных животных (Hynes, Lambrech и Moorefield, Kezz и Brogdon и др.).
В результате проведенных нами исследований по изучению токсичности севина и базируясь на данных, имеющихся в литературе (Mengle и Casida; Yip и Cook и др.), можно сделать вывод, что севин представляет препарат, близкий по характеру фос-форорганическим инсектицидам. Одним из характерных проявлений его действия служит угнетение фермента холинэстеразы.
Опыты по изучению токсичности севина проводили на 120 белых крысах, 180 белых мышах и 30 кроликах. Наиболее чувствительны к севину белые мыши и крысы
При пероральном введении препарата в виде раствора в подсолнечном масле определены абсолютно смертельная доза (LDioo) для мышей — 1200 мг/кг, LD50 — 600 мг/кг, минимально смертельная доза — 400 мг/кг, токсическая — 300 мг/кг. Для крыс: LDioo— 1250 мг/кг, LD50 — 585 мг/кг (выведена интерполированием), минималь но-смертельная доза — 350 мг/кг. Для кроликов токсическая доза при пероральном и накожном введении 2000 мг/кг.
При введении севина мышам ежедневно в дозе 120 мг/кг ('/ю LDioo 1200 мг/кг) в течение 6 месяцев 4 из 10 животных, находившихся под наблюдением, погибли. Этим мышам ввели препарат в количестве, превышающем в 11 —15 раз абсолютно смертель ную дозу. Выжившим 6 животным севин вводили в количестве, примерно в 18 раз превышающем абсолютно смертельную дозу. Приведенные данные свидетельствуют о мало выраженных кумулятивных свойствах препарата.
Клинические проявления интоксикации развивались через 2—3 часа после введения препарата; животные становились несколько более беспокойными, плохо ели, у них учащалось дыхание, сужались зрачки, возникали обильное слюноотделение, фибрилляр ные подергивания мышц конечностей, дрожание. Такое состояние животных продолжалось 2—3 суток. Затем животные становились вялыми, малоподвижными, вяло реагировали на раздражение, шерсть у них была влажной, дыхание—частое и прерывистое, наблюдались тонические и клонические судороги. Животные теряли в весе. Гибель животных наступала преимущественно на 7—14-е сутки.
Изменения морфологического состава крови выражались в повышении содержания лейкоцитов до 18 000—20 000, уменьшении количества эозинофилов, а также увеличении содержания лимфоцитов (75—82%) с одновременным уменьшением количества сегментированных нейтрофилов (16—20%). В острых опытах в 55% отмечалось замедление РОЭ на 5—10 мм.
Одним из наиболее характерных показателей интоксикации служит падение актив яости холинэстеразы сыворотки крови. Уже в 1-е сутки после введения абсолютно смертельной дозы севина активность холинэстеразы сыворотки) крови снижалась в среднем на 42—43%; при наиболее выраженных явлениях интоксикации активность холинэстеразы сыворотки крови снижалась на 57—62% в среднем.
При патологоанатомическом вскрытии животных как в острых, так и в хрониче ских опытах обнаружены явления застойного полнокровия. При гистологическом исследовании внутренних органов найдены следующие изменения: в пищеводе и желудке — отек слизистой оболочки с обогащением ее лейкоцитами и лимфоцитами; в печени — диффузный негнойный гепатит с очаговыми кровоизлияниями, более густыми инфиль тратами у кровеносных сосудов и очаговым некрозом; в почках — скопление клеточных элементов (лейкоцитов и лимфоцитов) вокруг клубочков и в интерстициальной ткани органа, нефрит.
