ОЦЕНКА АЭРОГЕННОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ РАБОЧИХ ПРОИЗВОДСТВА ПЕРИКЛАЗОУЛЕРОДИСТЫХ ОГНЕУПОРОВ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 613.62:678.632.32.21

О.Г. Другова, О.Ф. Рослый

ОЦЕНКА АЭРОГЕННОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ РАБОЧИХ ПРОИЗВОДСТВА ПЕРИКЛАЗОУГЛЕРОДИСТЫХ ОГНЕУПОРОВ

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий»

Роспотребнадзора, г. Екатеринбург

Целью работы является оценка аэрогенных факторов профессионального риска рабочих, занятых на участках приготовления и формования технологической массы производства периклазоуглеродистых огнеупоров на органическом связующем в соответствиями с критериями Р 2.2.2006-05 и Р 2.2.1716-03. Производственная пыль представляет собой микст сложного химического состава, содержащий оксид магния, фенол, формальдегид, кремний содержащие аэрозоли, бенз(а)пирен (при использовании связующего «Carbores»). Гигиеническая оценка выявила наличие профессионального риска нарушения здоровья от воздействия производственной пыли на рабочих местах бегунщика, прессовщика, шихтовщика-дозировщика, машиниста крана. На рабочем месте машиниста мельниц аэрогенный профессиональный риск оценивается как пренебрежимо малый (переносимый). Экспериментальные и эпидемиологические исследования свидетельствуют о наличии предполагаемого (категория доказанности 1Б) профессионального риска развития патологии дыхательной системы в данном производстве.

Ключевые слова: условия труда, факторы аэрогенного профессионального риска, фенолоформальдегидные смолы, оксид магния, кремнийсодержащая пыль.

O.G. Drugova, O.F. Roslyi. Evaluating aerogenic occupational health risk for workers engaged into periclase-carbon refractories production

Ekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection of Industrial Workers, Rospotrebnadzor, Ekaterinburg

The work is aimed to evaluate aerogenic occupational health risk for workers engaged into preparation and formation of technologic mass in periclase-carbon refractories production, using organic binding agent according to criteria R 2.2.2006-05 and R 2.2.1716-03. Occupational dust is a complicated chemical mixture containing manganum oxide, phenol, formaldehyde, aerosols containing silicon, benzpyrene (if "Carbores" binding agent used). Hygienic evaluation revealed occupational health risk due to occupational dust at workplaces of runners operator, press operator, batching feeder, crane operator. Aerogenic occupational risk at workplace of grinder operator is assessed as negligibly small (tolerable). Experimental and epidemiologic studies prove probable (proof category 1B) occupational risk of respiratory disease at the studied production.

Key words: work conditions, factors of aerogenic occupational risk, phenol formaldehyde resins, manganum oxide, dust containing silicon.

Здоровье работающего населения является приоритетом в государственной политике, поэтому одним из важнейших направлений социально-экономической политики государства является улучшение условий труда в различных сферах производственной деятельности [9]. Улучшение условий труда предполагает проведение их комплексной гигиенической и эпидемиологической оценки.

Цель работы: оценка аэрогенного профессионального риска производства периклазоуглеродистых (ПУ) огнеупоров на органическом связующем, производство которых началось в Европе в 70-х, а в России в 90-х годах ХХ-го столетия [1]. Эти огнеупоры применяются для футеровки устройств подачи газа снизу в конвертерах с комбинированной продувкой и ответственных участков стен мощных электродуговых печей; для шлакового пояса электродуговых печей и сталеразливочных ковшей, а также шиберных затворов [8].

Материалы и методы исследования. Для оценки аэрогенных факторов риска при производстве периклазоуглеродистых огнеупоров на органическом связующем были выполнены следующие исследования:

— изучение дисперсионного и физико-химического состава пыли ПУ огнеупоров на органическом связующем;

— определение в воздухе рабочей зоны концентраций кремнийсодержащей пыли, оксида магния, летучих продуктов фенолоформальдегидных смол на рабочих местах машиниста мельниц, шихтовщика-до-зировщика, машиниста крана (тельфериста), выполненные на одном из предприятий по производству огнеупоров Уральского региона.

Морфологический и дисперсионный состав пыли изучался под оптическим микроскопом при увеличении х1000 раз (в иммерсионной среде) путем изме-

рения частиц с помощью окулярной линейки, после расплавления фильтров АФА-ВП-20 в парах ацетона.

Для оценки аэрогенных факторов риска при производстве ПУ огнеупоров на органическом связующем были также взяты данные предыдущих исследований, уже представленные в научной литературе [2,3,4]. Оценку профессионального риска проводили на основании критериев Р 2.2.2006-05 и Р 2.2.1716-03.

Результаты и их обсуждение. Основные компонентами огнеупорной массы являются: спеченный и/или плавленый периклаз высокой степени чистоты (содержание MgO более 85%), искусственный графит, алюминиевый порошок или пудра и органическая связка (связующее фенольное порошкообразное — СФП с добавлением этиленгликоля). В качестве связующего может также использоваться жидкое фенольное связующее («СагЬогез»). Связующее «СагЬогез» представляет собой пековое связующее с содержанием бенз(а)пирена около 125 мг/кг. В некоторые типы огнеупоров, в соответствии с рецептурой, вносятся кремнийсодержащие добавки.

Технология производства периклазоуглеродистых огнеупоров на органическом связующем включает в себя несколько основных этапов, в соответствии с которыми производство разделено на участки приготовления технологической массы; прессования; сушки изделий; сортировки и упаковки готовой продукции. Все технологическое оборудование размещено в одном производственном корпусе, производственные участки располагаются в полностью или частично изолированных помещениях. В отделении организована система приточно-вытяжной вентиляции.

На участке сушки у туннельных сушил установлены дымососы, а на участке сортировки и упаковки изделий организована общеобменная вытяжная вентиляция.

Изучение дисперсионного состава взвешенной в воздухе пыли показало, что в воздухе преобладают частицы размером до 5 мкм — 85,8-92%, частицы размером 10 и более мкм не превышают 6,5% (табл. 1). Пылевые частицы имеют неправильную форму с неровными, иногда заостренными концами.

В процессе приготовления технологической массы в воздух рабочей зоны поступает большее количество пыли с фракцией до 5 мкм, чем в процессе формования массы, в то же время при формовке увеличивается количество частиц диаметром более 5 мкм.

Вероятно, это связано с тем, что технологическая масса, подаваемая на участок формовки, сильно увлажнена компонентами связующего (этиленгликоль, жидкое фенольное связующее), что способствует слипанию частиц пыли между собой. Таким образом, в процессе изготовления изделий — сырца на всех этапах технологического процесса в воздухе рабочей зоны преобладают частицы так называемой «респира-бельной» фракции — до 5 мкм, способной проникать в альвеолярную область. При этом даже частичное их растворение существенно влияет на резорбированную дозу токсичных веществ и развитие хронического «пылевого» бронхита [6].

Результаты качественного и количественного состава пыли представлены в табл. 2.

По данным литературы [7, 8], периклаз содержит от 1,5 до 3,0% кремния диоксида (¿Ю2), что согласуется с результатами исследований. В отношении содержания кристаллического диоксида кремния данные для образцов пыли, приготовленных из готовых огнеупоров и отобранных на рабочих местах, сильно разнятся.

Согласно данным гигиенических исследований пыль, поступающая в воздух рабочей зоны на различных этапах технологического процесса, содержит от 1,3 до 4,3% кремния диоксида кристаллического [4], что примерно в 5,2-17,2 раза выше данных для пыли из образца огнеупора. Частично это связано с использованием для изготовления некоторых типов ПУ огнеупоров кремнийсодержащих добавок, возможен также занос кремнийсодержащей пыли с атмосферным воздухом (рядом расположены цеха по изготовлению шамотно-динасовых огнеупоров, неформованных огнеупоров) через светоаэрационные фонари, ворота цеха, возможно, недостаточно осуществляется подготовка воздуха перед подачей в систему приточной вентиляции.

Таблица 1

Дисперсионный состав пыли,%, витающей в воздухе при производстве ПУ огнеупоров на органическом связующем

Производственный процесс Размер частиц, мкм Число наблюдений

До 2 2-5 5-10 10 и более

Приготовление технологической массы 76,5 15,5 5 3 3

Формование изделия-сырца 67,3 18,5 7,7 6,5 3

Таблица 2

Физико-химическая характеристика пыли ПУ огнеупоров на органическом связующем СФП

Качественный состав Mg/MgO Ca/CaO Fe /Fe2O3 Al /Al2O3 SiO2

Общ. Крист.

Количественный состав, % 46,97/77,50 1,37/1,92 0,69/0,99 2,52/4,76 1,69 0,25

Предыдущие исследования [2,3,4] показали, что рабочие, занятые в производстве периклазоуглероди-стых огнеупоров (бегунщики, прессовщики 2- и 5-го разрядов) подвергаются воздействию пыли сложного химического состава, при этом концентрации ряда компонентов: магния оксида, фенола, формальдегида, превышают ПДК, а использование в качестве связующего «СагЬоге8» приводит к поступлению в воздух рабочей зоны бенз(а)пирена в концентрациях, не превышающих ПДК [3]. Таким образом, при использовании связующего СФП условия труда на рабочем месте (РМ) бегунщика по содержанию вредных химических веществ в воздухе рабочей зоны оцениваются как вредные — класс 3 первой степени для оксида магния; по содержанию в воздухе рабочей зоны летучих продуктов фенолоформальдегидных смол: при контроле по фенолу и по формальдегиду — классом вредности 3 второй степени; по АПФД (кремнийсодержащая пыль) условия труда оцениваются классом вредности 3.2. Условия труда по вредным химическим факторам (при использовании связующего СФП): оксиду магния, летучим продуктам фенолоформальдегидных смол (фенол, формальдегид) и фактору «АПФД» (кремнийсодержащая пыль) на РМ прессовщиков 2- и 5-го разряда оцениваются классом 2 (допустимый).

Использование связующего «СагЬогез» приводит к ухудшению условий труда на данных РМ за счет поступления в воздух рабочей зоны бенз(а)пирена, а также значительного повышения концентраций летучих продуктов фенолоформальдегидных смол (фенола, формальдегида). На РМ бугенщика превышение ПДК составляют: по фенолу — в 16,2 раза, по формальдегиду — в 23,6 раза, что оценивается как опасные условия труда (класс условий труда 4 по обоим показателям).

На рабочих местах прессовщиков 2- и 5-го разрядов также отмечается повышение концентраций в воздухе рабочей зоны формальдегида, превышающих ПДК в 1,4 и 1,8 раза соответственно, что переводит условия труда по данному показателю в разряд вредных (класс 3.1).

Дальнейшие гигиенические исследования на участках приготовления и формования технологической массы представлены табл. 3. Они показали, что на РМ машиниста крана (тельферист) концентрации кремнийсодержащей пыли (содержание 5Ю2 кристаллического в пыли 3,32%) превышают ПДК в 1,2 раза (класс условий труда 3.1), а на рабочих местах машиниста мельниц (занятого дополнительным размолом периклазовых порошков, а также браковкой огнеупорных изделий) и шихтовщика-дозировщика (содержание 5Ю2 кристаллического в пыли 1,44 и 1,23 % соответственно) — не превышают ПДК (класс условий труда 2,0). Превышение ПДК оксида магния наблюдалось только на РМ шихтовщика-дозировщика (класс условий труда 3.1), который занят непосредственно приемом периклазовых порошков, подготовкой и заполнением дозирующих бункеров периклазом.

Определение летучих продуктов фенолоформальдегидных смол на РМ машиниста крана (тельфериста), занятого транспортировкой готовой технологической массы огнеупоров с участка приготовления на участок формования, показало превышение ПДК по фенолу в 1,2 раза (класс условий труда 3.1) и в 6,9 раза по формальдегиду (класс условий труда 3.3).

Условия труда по «химическому фактору» практически на всех рабочих местах участков приготовления и формования технологической массы ПУ огнеупоров на органическом связующем (с учетом использования

Таблица 3

Концентрации кремнийсодержащих аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД) и вредных веществ при производстве ПУ огнеупоров на органическом связующем

АПФД: Кремний диоксид кристаллический при содержании в пыли от 2 до 10% (ПДКсс= 4 мг/м3) Магний оксид (ПДКмр= 4 мг/ м3) Фенолоформальдегидные смолы (летучие продукты):

Профессия Щ ч^ Я ^ я « класс условий класс условий контроль по фенолу (ПДКм.р.= 0,1мг/м3) контроль по формальдегиду (ПДКм.р.= 0,05 мг/м3)

ИЦз «bK в Сс.с.*, мг/м3 См.р.*, мг/м3 Класс Класс

m S о труда труда См.р.*, мг/м3 условий См.р.*, мг/м3 условий

w Я труда труда

Шихтовщик- 1,23 2,87± 2 4,24± 3.1 - - - -

дозировщик 0,90 0,18

Машинист 1,44 1,32± 2 2,55± 2 - - - -

мельниц 0,06 0,12

Машинист 3,32 4,75± 3.1 0,34± 2 0,102± 0,014 3.1 0,347± 0,032 3.3

крана (тель- 0,23 0,01

ферист)

Примечание: * Сс.с. — фактическая среднесменная концентрация, См.р. — фактическая максимальная концентрация; указаны «среднее ± ошибка среднего», при р=0,05

разных видов связующих), соответствуют классу 3 различной степени вредности, а на РМ бегунщика — 4 классу (опасному), исключением являются РМ машиниста мельниц и сортировщика-упаковщика, где условия труда оцениваются как допустимые (табл. 4).

Экспериментальная оценка пыли ПУ огнеупора на органическом связующем показала, что при однократном интратрахеальном введении в хроническом эксперименте эта пыль проявляет себя как слабофи-брогенная и оказывает общетоксическое действие на организм подопытных животных [3].

Анализ состояния здоровья работников цеха (по материалам периодических медицинских осмотров) показал высокую распространенность хронических атрофических фарингитов и ринофарингитов у обследованных рабочих (39,0%) [5].

Оценка аэрогенного профессионального риска, проведенная по гигиеническим критериям в соответствии с Р 2.2.1766-03, показала наличие высокого (непереносимого) и даже сверхвысокого (при использование связующего «СагЬогез») профессионального риска для здоровья от воздействия фенолоформальде-гидных смол на РМ бегунщика смесительных бегунов и малого (умеренного) профессионального риска здоровью при воздействии пыли оксида магния, в тоже время, профессиональный риск нарушения здоровья от воздействия кремнийсодержащей пыли оценивается как средний (существенный). На рабочих местах прессовщиков 2- и 5-го разрядов существует средний (существенный) профессиональный риск нарушения здоровья от воздействия фенолоформальдегидных смол, главным образом формальдегида, при использовании связующего «СагЬогез». На РМ шихтовщика-дозировщика существует профессиональный риск от воздействия пыли магния оксида, который оценивается как малый (умеренный). У машинистов крана существует высокий (непереносимый) профессиональный риск от воздействия фенолоформальдегидных смол, главным образом формальдегида. На рабочем месте

машиниста мельниц профессиональный риск от воздействия аэрогенных факторов оценивается как пренебрежимо малый (переносимый).

Выводы. 1. Производство периклазоуглеродистых огнеупоров на органическом связующем характеризуется наличием предполагаемого (категория доказанности 1Б) аэрогенного профессионального риска: пренебрежимо малого — на рабочих местах машиниста мельниц, прессовщиков; среднего — на рабочем месте шихтовщика-дозировщика и высокого — на рабочем месте бегунщика смесительных бегунов. 2. Использование связующего «Carbores» приводит к повышению профессионального риска от воздействия летучих продуктов фенолоформальдегидных смол на рабочих местах прессовщиков, бегунщика смесительных бегунов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков. Европейский рынок огнеупоров // Аналитический портал химической промышленности. [Электронный ресурс]. URL: http:// www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=4160 (дата обращения 06.03.2014).

2. Курманова О.Г., Рослый О.Ф., Слышкина Т.В. // Уральский мед. журнал. — 2007. — №11 (39). — С. 87-90.

3. Курманова О.Г., Рослый О.Ф., Слышкина Т.В. // Уральский мед. журнал. — 2008. — №8 (48). — С. 128-133.

4. Курманова О.Г., Слышкина Т.В., Зыкова В.А. и др. // Гиг. и сан. — 2007. — № 3. — С. 50-53.

5. Оздоровление условий труда на предприятиях по производству периклазоуглеродистых огнеупоров на органическом связующем. / Пособие для врачей. — Екатеринбург, 2011.

6. Пневмокониозы: патогенез и биологическая профилактика/ Кацнельсон Б.А., Алексеева О.Г., Привалова Л.И. и др. — Екатеринбург: УрО РАН, 1985. — 325 с.

7. Сиваш В.Г., Перепелицын В.А., Митюшов Н.А. Плавленый периклаз. — Екатеринбург: Уральский рабочий, 2001. — 584 с.

8. Cмирнов А. Н. Перспективы развития огнеупорных материалов и изделий, используемых для выплавки, доводки и разливки стали. // Информационный портал о черной

Таблица 4

Классы условий труда по аэрогенным факторам риска на участках приготовления и формования технологической массы

Профессия Класс условий труда по факторам:

Химический АПФД

магния оксид фенолформальдегидные смолы (летучие продукты), контроль по: бенз(а) пирен итоговый класс* Кремний диоксид кристаллический, при содержании его в пыли от 2 до 10%

фенолу формальдегиду

Бегунщик смесительных бегунов* 3.1 3.2 (3.4) 3.2(4) 2 3.3 (4) 3.2

Прессовщик 5 разряда* 2 2 (2) 2 (3.1) 2 2 (3.1) 2

Прессовщик 2 разряда* 2 2 (2) 2 (3.1) 2 2 (3.1) 2

Шихтовщик дозировщик 3.1 - - - 3.1 2

Машинист мельниц 2 - - - 2 2

Машинист крана 2 3.1 3.3 - 3.3 3.1

Примечание: * — в скобках указаны классы условий труда при использовании связующего «СагЬоге8»

и цветной металлургии. — 2012. [Электронный ресурс]. URL: http://steeltimes.ru/conferences/conferences/2012/ sovremennieogneupori/2/2.php (дата обращения 06.03.2014).

9. Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль: практическое руководство в 2-х томах. Т. 1. / Под ред. Н.Ф. Измерова, Г.А. Суворова, Н.А. Куралесина и др. — М.: Медицина, 1999. 326 с.

REFERENCES

1. Academy of Industrial Markets Conditions. European market of refractories. Analytic portal of chemical industry. Available at: http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_ id=4160 (accessed 6 March 2014)

2. Kurmanova O.G., Roslyy O.F., Slyshkina TV. // Ural'skiy meditsinskiy zhurnal. — 2007. — 11 (39) . — Р.87-133 (in Russian).

3. Kurmanova O.G., Roslyy O.F., Slyshkina TV. // Ural'skiy meditsinskiy zhurnal. — 2008. — 8 (48) . — Р.128-133 (in Russian).

4. Kurmanova O.G., Slyshkina TV., Zykova V.A. et al. // Gig. i san. — 2007. — 3. — Р.50-53 (in Russian).

5. Sanitation of work conditions at enterprises producing periclase-carbon refractories on organic binding agent. Manual for doctorsMYekaterinburg, 2011 (in Russian).

6.Katsnel'son B.A., Alekseeva O.G., Privalova L.I. et al. Pneumoconioses: pathogenesis and biologic prevention. — Yekaterinburg: UrO RAN, 1985. — 325 p. (in Russian).

7. Sivash V.G., Perepelitsyn V.A., Mityushov N.A. Melted periclase. — Yekaterinburg: Ural'skiy rabochiy, 2001. — 584 p. (in Russian).

8. Smirnov A.N. Prospects of refractory materials and articles used for melting, finishing and teeming of steel. Informational portal on black and nonferrous metallurgy — 2012. Available at: http://steeltimes.ru/conferences/conferences/2012/ sovremennieogneupori/2/2.php (accessed 6 March 2014).

9. N.F. Izmerov, G.A. Suvorov, N.A. Kuralesin et al. Physical factors. Ecologic hygienic evaluation and control: practical manual in 2 v. V. 1. — Moscow: Meditsina, 1999. — 326 p. (in Russian).

Поступила 15.04.2014

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Другова Ольга Геннадьевна,

науч. сотр. отдела медицины труда. E-mail: drugovao@ ymrc.ru. Рослый Олег Федорович,

руководитель отдела медицины труда, д-р мед. наук, проф. E-mail: roslyof@ymrc.ru.

УДК 613.62:669.15-198

И.Н.Кудряшов, А.А. Федорук

ВОПРОСЫ ГИГИЕНЫ ТРУДА ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ФЕРРОСПЛАВОВ

ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий»

Роспотребнадзора, г. Екатеринбург

Проведена гигиеническая оценка условий труда рабочих основных профессий ферросплавного производства на одном из заводов Уральского региона, а именно: плавильщик ферросплавов, горновой ферросплавной печи и машинист крана, которая показала, что рабочие подвержены комплексу вредных производственных факторов, среди которых важную роль играет пылевой фактор и неблагоприятный микроклимат. На предприятии зарегистрированы случаи профессиональной пылевой патологии (силикоз от воздействия кремнийсодержащей пыли), средний стаж развития которой составляет 28,7±6,2 лет.

Ключевые слова: условия труда, ферросплавное производство.

I.N. Kudriashov, A.A. Fedoruk. Occupational hygiene topics in ferroalloys production

Ekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection of Industrial Workers, Rospotrebnadzor, Ekaterinburg

Hygienic evaluation covered work conditions of main occupations in ferroalloys production on a plant in Ural regions. The occupations are: ferroalloy furnace operator, ferroalloy furnace worker and crane operator. The findings proved that the workers are exposed to a complex of occupational hazards among which dust and unfavorable microclimate play major role. At the enterprise, occupational dust disease cases (silicosis from exposure to silicon-containing dust) are registered, with average development duration of 28.7± 6.2 years.

Key words: work conditions, ferroalloy production.