CC BY
13
Последний случай, на наш взгляд, ясно подтверждает значение комбинации галовакса с облучением в образовании у рабочих описанного выше симптомокомплекса.
Таким образом, экспериментальные наблюдения на животных и людях ^ают основание считать, что в происхождении названных острых - заболеваний ко,жи рабочих решающее значение имеет фотосенсибилизи-рующее действие летучих веществ, выделяющихся при плавлении смеси парафина, церезина и галовакса {особенно последнего). Действие летучих веществ одного парафина или церезина не могло быть подтверждено в "опыте.
Выводы
1. Летучие вещества, выделяющиеся при плавлении парафина, церезина и галовакса (при температуре 130°), обладают фотосенсибилизиру-ющим действием, особенно резко выраженным при нагреве галовакса.
2. Выделяющиеся при плавлении парообразные вещества, несмотря на их охлаждение, вероятную конденсацию и малую концентрацию в воздухе при полной невозможности органолептического выявления их присутствия (по запаху, цвету, вкусу и т. Д.), сохраняют свое фотосен-сйбилизирующее действие.
3. Основные "мероприятия для предупреждения вредного действия указанных веществ на кожу рабочих заключаются в следующем:
а) обязательное устройство местных отсосов от электропечей, где плавятся названные вещества, а также от мест заливки и охлаждения их;
б) изоляция рабочих помещений, в которых происходят операции плавки и заливки расплавленных материалов, от прочие помещений (с устройством в необходимых случаях шлюза и т. п.), в частности, при наличии связанных между собой рабочих помещений, расположенных на разных этажах;
в) правильно проводимая личная гигиена рабочих, в частности, возможность обмывания открытых,частей кожи холодной и горячей водой (холодной — если речь идет о конденсирующихся на коже нерастворимых парах парафина, горячей — для возможного растворения оседающих на коже летучих веществ).
Т. С. КАРАЧАРОВ
Общеобменная вентиляция в электросварочных цехах
Из Центрального института гигиена тоуща и профессиональных заболеваний им. Обуха
Применение электросварки в промышленности, в частности, на оборонных заводах, получило широкое распространение. Сварочные процессы в большом масштабе обычно применяются в сборочных цехах заводов тяжелого машиностроения; иногда эти цехи даже называются электросварочными. Обычно они располагаются в зданиях большой кубатуры. Необходимость наличия в них мостовых кранов для перемещения изделий предопределяет значительную высоту здания (не менее 10—12 м). По большей части оно имеет несколько пролетов, не разделен-иых перегородками.
Наряду с электросваркой в этих цехах проводятся и другие операции: сборка, клепка, сверловка, а иногда и механическая обработка деталей. Сварочные участки перемежаются с несварочвыми. Освещаются эти цехи фонарями, иногда приспособленными также и для аэрации (с открывающимися створками). В некоторых случаях сварочные работы производятся в зданиях, не приспособленных для аэрации. Общее вентилирование сварочных цехов проектировалось и частично осуществлялось по следующей схеме: удаление воздуха из верхней зоны помещения и приток в нижнюю зону па уровне около. 1 к от пола. Воздухообмен принимался в 1 500 м3/час на каждый сварочный пост.
Примерно 50% занятых в этих цехах рабочих (а в некоторых случаях и значительно больше) не являются электросварщиками. Однако, находясь на сравнительно близком расстоянии от сварочных постов или непосредственно на участках сварки (подсобные рабочие) или вблизи них, эти рабочие дышат воздухом, загрязненным дымом и газами от электросварки.
Температура вольтовой дуги равна 3 500—4 000°. При ней происходит наплавление электродов на свариваемую деталь с одновременным образованием газов — окислов азота, озона, окиси углерода и пыли — высокодисперсного аэрозоля в виде окиси железа и других металлов, иногда окиси марганца, хрома и фтористых соединений, в зависимости от состава самого стержня и обмазки. Основным мероприятием по оздоровлению условий труда при сварке является снижение запыленности ^ рабочей зоне. С уменьшением запыленности до предельно допустимых концентраций снижается и содержание в воздухе газов до ничтожных величин, не имеющих существенного значения.
Обследованиями, проведенными Институтом им. Обуха, установлено., что при сварке качественными электродами даже в Цехах большой кубатуры, где расход электродов, условно отнесенный к кубатуре помещения, составляет около 2 г в час на 1 м3, происходит значительное загрязнение воздуха рабочей зоны электросварочной пылью-.
Максимальная запыленность воздуха наблюдается под щитками электросварщиков при сварке средних и крупных деталей и в рабочей зоне вблизи сварочных постов, примерно в радиусе до 1 м. При обследовании одного из крупнейших сварочных цехов здесь были найдены концентрации в 28—33 мг/м3 (средние данные иэ 30 проб). На расстоянии около 1,5 м от. постов запыленность воздуха уменьшается до 11 мг/м3 (105 проб), & на расстоянии 2 м уже составляет 8 мг/ма (112 проб).
При сварке мелких деталей содержание пыли в зоне дыхания сварщиков (под щитком) значительно меньше благодаря тому, что они работают сидя, в слегка согнутом положении. В этом случае факел дыма и газов минует зону дыхания, перемещаясь в верхнюю зону помещения _ под влиянием теплового патока от дуги. Однако в лучшем случае запыленность под щитком не может быть меньше, чем общая запыленность помещения.
На несварочных участках запыленность воздуха колеблется в зависимости от расположения их по отношению к участкам сварки, но, конечно, в очень большой степени зависит от того, как вентилируется помещение. По данным обследований, в вентилируемом цехе (общеобменная вентиляция) на этих участках запыленность воздуха составляла в среднем! 3—4,5 мг/м3 (средние данные иэ 50 проб) и была более чем в два раза ниже запыленности сварочных участков.
В цехах при отсутствии механической и естественной вентиляции колебания в запыленности воздуха на сварочных и несварочных участках менее значительны. Так, по данным обследования одного из
больших цехов (кубатурой около 1 ООО ООО м3), в котором сварочные участки занимают всего лишь около 25% общей площади, запыленность воздуха колебалась в пределах от б до 10 мг/м3, причем» содержание лылч в 4—5 мг/м8 уже наблюдалось на расстоянии около 200 м от сварочных постов, на участке расположения станочного оборудования по механической обработке деталей.
Как уже указывалось выше, в зависимости от состава стержня и обмаэки в всхэдухе ^хабочей зоны могут содержаться окислы марганца, хрома и фтористых соединений. Концентрация окислов марганца (МпОг), по данным обследований, составляет около 8% от общей запыленности (конечно, это относится к электродам, содержащим марганцовую руду и ферромарганец). Содержание окислов марганца на расстоянии 1,5—2 м от электросварочных постов составляло около 0,5 мг/м* (пз 92 анализов 18 показали концентрацию марганца выше предельно допустимой — 6,7 мг/м3). Под щитком и вблизи! дуги ¿до 1 м) содержание марганца в воздухе было соответственно больше.
При сварке электродами, в обмазку к___гьих входят фтористые соединения, а
в стержень — хром, в воздухе рабочей зоны Рыли найдены концентрации фтористых соединений порядка 0,002—0,003 мг/л, т. е. в полтора-два раза выше предельно допустимых.
Загрязнение «отдуха сварочных цехов окислами азота, также выделяющимися в иродессе электросварки, незначительно и не имеет существенного значения.
Метеорологические условия в цехах можно считать благоприятными, температурный перепад между наружным воздухом и воздухом помещения (в рабочей зоне в летнее время) оставляет всего около 3°; это обусловливается сравнительно незначительными тепловыделениями от электросварочных постов.
По одному из обследованных цехов, несмотря на очень большое количество постов, тепловая нагрузка на 1 м3 здания составляла в среднем всего 4 кал (так называемые цехи с незначительным тепловыделением).
Наиболее радикальной мерой по уменьшению запыленности воздуха рабочего помещения является применение новейших методов сварки, в частности, метода акад. Патона (сварка под флюсом). Однако этот вид сварки рентабелен только при длинных горизонтальных швах. Поэтому ручная дуговая электросварка в настоящее время является наиболее распространенной, а уменьшение запыленности в рабочем помещении при этом процессе может быть достигнуто только за счет рационально устроенной вентиляции и аэрации.
Наиболее целесообразно применение эффективной местной отсасывающей вентиляции. Однако при сварке и сборке больших деталей устройство местной вытяжки в большинстве случаев невозможно ввиду того, что рабочие места не фиксированы.
Настоящая статья имеет целью изложить пути оздоровления воздушной среды всего помещения в целом, так как этот вопрос в специальной литературе освещен еще мало (литературные материалы касаются преимущественно сварки голыми электродами или электродами с меловой обмазкой).
Электросварочная пыль, ввиду своей высокой дисперсности, легкости и подвижности под влиянием даже незначительных токов воздуха, может быть отнесена к разряду дымов. Эта особенность способствует весьма быстрому распространению ее по всему помещению и загрязнению воздушной'среды как сварочных, так и несварочных участков. Но в то же время эта же особенность позволяет при решении вопроса о вентиляции сварочных цехов пойти по линии общего воздухообмена.
Для уточнения количества образующейся при ручной дуговой электросварке пыли и тем самым для выяснения валового поступления ее в ра(ючие помещения было проведено специальное исследование. Над электросварочным столом было сделано в лабораторных условиях укрытие тлпа вытяжного шкафа с отверстием около 0,5 м2 против рабочего места сварщика. Удаление воздуха из-под укрытия производилось посредством патрубка, присоединенного к вытяжной вентиляционной установке. Во время экспериментов на столе под укрытием проводилась
кварка марганцовыми электродами разных диаметров марки ОММ-Г. Одновременно со сваркой в вертикальной вытяжной трубе после укрь -тия замерялось количество удаляемого воздуха и определялась запыленность его. Пыль отбиралась в алонжи через специальную труб> у (с соблюдением всех правил методики по определению запыленности воздуха в воздуховоде). Как электроды, так и огарки тщательно вэгг-шивались. Полученные данные приведены в табл. 1.
Таблица 1
Диаметр электродов марки ОММ-5 в мм Сила тока в А Количество унесенной пыли на 1 кг наплавленных электродов в г Среднее из количества опытов
4 160 20,1 5
(16,1-27)
8 360 21 4
( (18,6-22,9)
10 450 21,9 5
(19,0-26,6)
Из табл. 1 видно, что количество выделившейся пыли на 1 кг наплавленных электродов почти одинаково при разных диаметрах электродов и составляет в среднем около 21 г.
При пересчете количества выделяющейся пыли на 1 кг расходуемых электродов следует учитывать процент потерь электродов при сварке (огарки, брызги и пр.). По некоторым цехам эти потери довольно значительны; по данным сварочного бюро одного из больших заводов, соотношение между весом расходуемых электродов и весом! наплавленного на детали металла в* среднем составляло около 1,4. В этом случае количество пыли, выделяющейся на 1 кг расходуемых электродов, составит 21 : 1,4 ^ 15 г.
Аналогичный эксперимент мы провели и в производственных условиях. В большом электросварочном цехе, где институтом проводилось полное санитарно-техническое обследование, определялась запыленность удаляемого из цеха воздуха (в створках фонарей). В течение 2 дней испытаний было отобрано 100 проб. На крыше одновременно работало 4 пылесоса, периодически перемещаемые вдоль фонарей. Воздухообмен в цехе за эти дни замерялся и на притоке, и на вытяжке, причем, расхождение в замерах составляло за первый день около 7% и за второй — около 2% (в створках фонарей было установлено около 40 крыльчатых анемометров). Администрацией цеха в дни испытаний проводилась регистрация количества расходуемых электродов. Результаты эксперимента показаны в табл. 2.
Таблица 2
День испытания Израсходовано электродов в кг/ час Унесено пыли с воз ухом чзрез створки фонарей в г Унесено пыли на 1 кг израсходованных электродов в г Примечание
1-Й 472 10 300 21,8 | В среднем
2-й > 20 г на
500 8 983 18,0 ] 1 кг
Таким образом, по данным производственного эксперимента, количество унесенной пыли на 1 кг израсходованных электродов в среднем составляет около 20 г, тогда как по лабораторным исследованиям на
1 кг выделяется всего 15 г. Подобное расхождение можно объяснить, с одной стороны, масштабом проводимых на производстве работ, затрудняющим тщательный учет всех необходимых составных элементов для сведения пылевого баланса, а с другой стороны, тем, что соотношение между расходуемыми электродами и наплавленным' металлом, принятое в данном случае равным 1,4, может быть, также нуждается в уточнении.
При электросварке основная масса пыли увлекается вверх конвективными потоками от дуги. Если в помещении нет~ сквозняков, можно наблюдать, как дь™ в виде конусообразного факела поднимается в верхнюю зону, а затем (при отсутствии вытяжки) растекается по всему помещению. При наличии большого количества постов все здание цеха заполняется «сизым туманом», который тем больше, чем меньше организованный воздухообмен.
Так как распределение концентрации пыли по высоте имеет принципиальное значение для решения вопроса о вентиляции, то запыленность воздуха определялась в нескольких электросварочных цехах на уровне 1, 5, 7 и 11 м от пола. Полученные данные позволяют считать распределение запыленности по высоте помещения практически равномерным.
При санитарно-технических обследованиях электросварочных цехов учитывались три фактора, определяющие условия труда в рабочих помещениях в отношении запыленности воздушной среды: а) производственная нагрузка, б) воздухообмен и в) запыленность рабочей зоны.
Для характеристики производственной нагрузки в дни генеральных испытаний проводился учет количества расходуемых электродов. Общий воздухообмен было принято исчислять не по кратности и кубатуре помещения, а по величине его на 1 кг израсходованных электродов. Это, несомненно, более правильный способ, чем учет воздухообмена на один сварочный пост, так как сварка производится электродами разных диаметров при различной силе тока, и поэтому расход электродов на один пост, а следовательно, и количество выделяющейся пыли, может быть далеко не одинаковым. Что касается запыленности воздуха, то в данном случае показательны концентрации пыли в рабочей зоне на расстоянии не менее 2 м от электросварочных постов, так как на запыленность воздуха вблизи поста и под щитком общий воздухообмен, как установлено неоднократными обследованиями, решающего влияния не оказывает. '
При организованном воздухообмене важно было определить загряз>-нение воздуха как на сварочных, так и на прочих участках. В табл. 3 приводятся данные четырех полных испытаний в двух производственных помещениях, где электросварка является ведущим технологическим1 процессом. Воздухообмен в этих помещениях определялся с соблюдением всех правил техники замеров в отношении как механической, так и естественной вентиляции.
Воздухообмен на один пост показан в табл. 3 для того, чтобы учесть, насколько рекомендованные ранее для проектирования объемы вентиляции для сварочных цехов в 1 500 м3/час на пост далеки от фактически необходимых и являются, таким образом, заниженными. Запыленность по обследованным цехам, так же как и воздухообмен, колебалась в сравнительно незначительных пределах.
Интересах» сопоставить данные табл. 3 с цифрами ¡валового выделения пыли и произвести по ним контролыю-поверочный расчет. Количество выделяющейся пыли на 1 кг расходуемых электродов принимаем в 15 г (согласно данным лабораторного испытания). Задаваясь воздухообменом в 1 700 1Л3/час на 1 • кг расходуемых электродов, т. е. таким, который имел место при наших обследованиях (табл. 3), определим, какая должна быть средняя запыленность вовдушной среды в цехе. По
Таблица 3
Запыленность а к к т Я о я 2 о
Характеристика цеха о I « а х _ « о в рабочей л о
в м 5 и а'' зоне в мг/м3 чо у о «ВО
' Л са о о.* 5 У с ¡а я с
1 » Кубатура около 50 ООО м3. Работало 48 сварщиков. Никаких процессов, кроме сварки, не производится. Вентиляция-вытяжка механическая и естественная. Приток воздуда — механический и через проемы ворот от сосед- 1 670 % 9,3 (3 -г- 17,5) 31 2 900
них пролетов ............. 8 (2,6/5- 13,4)
2 Там же, 2 й день испытаний. Работало 56 сварщиков .... ........ 1 725 29 3 800
3 Кубатура около 260 000 м3. Работало 267 сварщиков. Вентиляция — вытяжка естественная ><ерез фонари. Приток воздуха — механический и естественный через,проемы ворот из соседних
помещении .............. 3 100
Первое испытание (сварочные участки; 8,8 25
(4,0 -4- 17,4)
Несварочные участки .......... 1 630 4,5 22 —
(1,8 -г- 9,4) 3 400
4 Там же, второе испытание....... 1 620 7,1
27
(3,0 4-13,6) 21
Несварочные участки .......... 4,12 (1,5 : 9,0)
высоте помещения запыленность, как установлено обследованиями, распределяется^ равномерно: 4
15000
1700 ~ 8,8 мг/м .
.Таким образом, данные расчетные и полученные путем санитарно-технического обследования почти совпадают.
При общеобменной вентиляции необходимы:
а) достаточный воздухообмен в помещении, обеспечивающий снижение запыленности воздушной среды до установленного предела;
б) хорошая организация этого воздухообмена, исключающая по возможности проникновение пыли на несварочные участки.
Необходимые объемы вентиляции определяются в соответствии с производственной нагрузкой цехд, лучшим показателем которой является вес расходуемых электродов или наплавляемого металла.
В электросварочных цехах при пользовании электродам« с качественной обмазкой воздухообмен должен составлять минимум 3 ООО м3/час на 1 кг наплавляемых электродов, или 2 ООО м3/час на 1 кг расходуемых (при соотношении веса израсходованных электродов к наплавленному металлу 1,4—1,5). При частичном оборудовании электросварочных постов эффективной местной вытяжной вентиляцией количество расходуемых на этих постах электродов при подсчете воздухообмена не учитывается.
Такой воздухообмен в состоянии снизить концентрацию пыли в рабочей зоне на сварочных участках цеха не более чем до 7—8 мг/м3. поэтому он рассматривается как минимальный, так как в крупных современных электросварочных цехах необходима подача больших объ емов воздуха при помощи механической вентиляции.
В сравнительно мелких цехах (не более чем на 20—30 сварочных
постов) или в тех случаях, когда архитектура здания и его кровли позволяет широко использовать аэрацию (в летнее время полностью, зимой частично), необходимый общий воздухообмен должен быть рассчитан на снижение запыленности в рабочей зоне до предельно допустимой концентрации .(для больших цехов — на теплый период года).
Цри определении воздухообмена следует учитывать количество выделяющейся в процессе электросварки пыли, причем для расчетов за-яылеиность по высоте помещения принимается равномерной.
Усиленный воздухообмен, Необходимый в электросварочных цехах, ¿вызывает необходимость максимального использования аэрации. Вследствие незначительных тепловыделений при сварочных работах и слабого гравитационного напора аэрация возможна только за счет действия ветра,в теплый и частично в переходный период.
» Только хорошо организованная общеобменная вентиляция может ¡воспрепятствовать проникновению пыли и газов из сварочных участков ■ада несварочные. Это достигается следующим путем: I а) удаление воздуха должно производиться только над участками •сварки, а подача приточного наружного воздуха должна в основном ■осуществляться на несварочные участки; ,
> б) объемы удаляемого воздуха должны быть пропорциональны количеству сжигаемых на "данном участке электродов;
> в) несварочные участки целесообразно изолировать от сварочных завесами (ширмами), опускающимися от перекрытия здания до высоты •3—3,5 м над полом!; это легче в^его осуществить в двух- или много-"Пролетных цехах при перемежающихся участках сварки и холодной обработки.
Вытяжка из электросварочных цехов, при наличии фонарей, вполне приспособленных для аэрации (под действием ветра), может осуществляться естественным путем. Однако при неблагоприятной для аэрации конфигурации кровли необходимо предусмотреть устройство механической вытяжки, для чего пригодны осевые вентиляторы ЦАГИ.
Приток свежего наружного воздуха в рабочее помещение должен осуществляться в зимнее время механической вентиляцией с.подогревом. Так как в условиях военного времени трудно обеспечить подогрев приточного воздуха при очень низких внешних температурах, допустимо в таких случаях снижать объем подаваемого воздуха и таким образом кратковременно повышать содержание пыли. При наружной температуре выше +8° подача воздуха возможна с помощью как •механической, так и естественной вентиляции при соблюдении следующих условий.
< I. Наружнь й воздух должен подаваться в нижнюю зону помещения и в основном на участки цеха, где сварка не производится, во избежание распространения пыли по всему помещению, попадания ее с одного рабочего поста на другой, а также сдувания пыли и газов от дуги в зону дыхания сварщика.
I 2. Приток воздуха, подаваемого системой механической вентиляции непосредственно на электросварочные участки, должен производиться только вблизи постов, где рабочие места строго фиксированы (например, при сварке малых деталей на столах). При этом место выпуска воздуха должно быть или сзади сварщика, или сбоку на расстоянии не менее 2 м от электросварочного поста.
3. При механической вентиляции скорость движения воздуха в зоне факела дыма и газов, поднимающихся над дугой, не должна превышать 0,1 м/сек.
