Опасности и вредности при сварке алюминия. Какие вредные вещества образуются при сварке? Меры по снижению риска заболеваний
Препятствует интенсивному выгоранию легирующих элементов, однако в воздух попадают токсичные соединения марганца, хрома, титана, вольфрама, кобальта и др.
Выделение пыли при самой - небольшое. Наибольшие концентрации ее (до 8 мг/м 3) наблюдаются на расстоянии 200 мм от дуги. В состав сварочного аэрозоля при сварке малоуглеродистых и низколегированных сталей входят:
- окислы железа (до 80%);
- марганца (до 12%)
- двуокись кремния (8%).
Концентрация окислов марганца (в пересчете на марганец) - 0,4 мг/м 3 , окиси кремния - до 1,6 мг/м 3 .
Из выделяющихся при сварке под флюсом (SAW) вредных газов наиболее опасны окись углерода и фтористые соединения - фтористый водород и фтористый кремний. Концентрация окиси углерода при применении керамических флюсов (без вентиляции) доходит до 400 мг/м 3 , фтористого водорода - до 1,7 мг/м 3 . Наибольшее количество фтористых соединений выделяется при сварке под флюсами ОСЦ-45 (до 360 мг/кг) и АН-348А (до 160 мг/кг), а наименьшее - при использовании флюсов ФЦ-9 (до 65 мг/кг) и АН-51, АН-10 (до 85 мг/кг). Кроме того, на выделение соединений фтора существенно влияют технологические режимы ( , диаметр электрода, сила тока и др.). Так, с увеличением скорости сварки количество выделяющихся фтористых соединений уменьшается, то же происходит и при увеличении диаметра электрода (электродной ). Однако для коренного улучшения условий труда следует отказаться от применения флюсов, содержащих фтористые соединения , заменив их менее вредными.
Запыленность 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/м 3 , что превышает ПДК. Установлено, что при повторном использовании флюса запыленность воздушной среды выше в 2 раза, чем при сварке под свежим флюсом. При повторном применении флюса иногда наблюдается прорыв газов и пыли в месте дуги, что увеличивает в несколько раз количество выделяющихся вредных веществ. Кроме того, следует иметь в виду общий для всех видов сварки фактор увеличения выделений пыли при интенсификации процесса (работа на больших силах тока) за счет уноса мелкодисперсных частиц конвективными потоками. Для борьбы с пылеобразованием при сборе флюса желательно применять пневматические эжекторные флюсосборники, снабженные фильтром.
К особенностям сварки под флюсом следует еще добавить, что рабочий, наблюдающий за процессом сварки на некотором расстоянии от дуги, в меньшей степени подвергается воздействию вредных веществ даже при отсутствии местного отсоса.
Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.
Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!
Как известно, сварочные процессы отличаются интенсивными тепловыделениями (лучистыми и конвективными), пылевыделениями, приводящими к большой запыленности производственных помещений токсичной мелкодисперсной пылью, и газовыделениями, действующими отрицательно на организм работающих. Некоторые процессы, например, плазменно-дуговая резка, сопровождаются, кроме того, интенсивным шумом, также создающим неблагоприятные условия труда.
Высокая температура сварочной дуги 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 запыленности и загазованности производственных помещений. Сварочная пыль — мелкодисперсная, скорость витания ее частиц — не более 0,08 м/с, оседает она незначительно, поэтому распределение ее 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, легких, 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 заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.
Биологические свойства электросварочной пыли полно и хорошо описаны в работе К. В. Мигая, в которой анализируются три основных гигиенических показателя вредности пыли: растворимость, задержка при дыхании легочной тканью и фагоцитоз. Многие из исследований (например, растворимость электросварочной пыли в организме) представляют большую практическую ценность при оценке агрессивности сварочного аэрозоля.
Вредные газообразные 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 легких 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, вытесняет кислород и при концентрации свыше 1 % приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон, запах которого в 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 небольших концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.
При сварке в среде защитных газов торированными вольфрамовыми электродами марок ВТ-10, ВТ-15 в воздух выделяются окислы тория и продукты его распада, которые представляют радиационную опасность.
Подробные сведения о вредных воздействиях на организм разных элементов и соединений приведены в специальной литературе.
Помимо аэрозолей и газов неблагоприятное влияние на работающих в сварочных производствах оказывает еще ряд явлений, не устраняющихся с помощью вентиляции, но в совокупности с вредными веществами ухудшающих условия труда. Это — лучистая энергия сварочной дуги, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация, вызывающие ожоги открытых частей тела и иногда (особенно летом) перегрев организма; шум, который в сочетании с ультразвуковыми колебаниями вызывает стойкое понижение слуха у работающих. Помимо шумов, создаваемых сваркой, большим шумом сопровождаются заготовительные операции (рихтовка, правка, сборка) и особенно плазменно-дуговая резка Создают шум и плохо сбалансированные вентиляционные установки (или смонтированные без виброоснований).
Как видно, причин профессиональных заболеваний сварщиков, газорезчиков и других работников сварочных производств много. Знание основных видов сварки и резки способствует успешной борьбе за создание благоприятных условий труда, требуемой чистоты воздуха в рабочей зоне путем разработки рациональных и эффективных систем местной и общеобменной вентиляции, применения средств индивидуальной защиты глаз, рук и т. д. Практика показывает, что вентиляция в совокупности с комплексом мероприятий технологического и организационного характера позволяет снизить концентрации вредных веществ до предельно допустимых и способствует значительному оздоровлению условий труда работающих в сварочных цехах.
В.Л. Писаренко, М.Л. Рогинский. "Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве", Москва, Машиностроение, 1981
Электрическая дуга является мощным источником излучения ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей.
Ультрафиолетовое излучение
является самым опасным для глаз, так как вызывает временное повреждение глаз (сварочная вспышка). Может быть резкая боль в глазах, светобоязнь воспаление слизистой оболочки глаз. Ультрафиолетовое излучение может также повредить кожу как при солнечном ожоге.
Инфракрасное излучение
несет тепловую энергию, которая может вызывать покраснение кожи и ожоги различной степени, повреждение сетчатки глаз и хрусталика.
Видимое излучение
оказывает ослепляющий эффект и вредное воздействие на зрение.
Наилучшей защитой от всех видов излучений являются сварочные маски Хамелеон с самозатемняющимися картриджами. Например, маска сварщика Yincheng защищает работника от УФ и ИК излучений.
Газы при сварочной дуге выделяются в виде дыма и сварочных аэрозолей , содержащих соединения марганца, кремния, хрома, азота, фтора, титана и другие соединения.
Окислы марганца образуются при сварке сталей, содержащих марганец, или при сварке электродами, содержащими марганец. Такие окислы попадают в организм через органы дыхания и пищеварения и могут вызывать острые и хронические, отравления, поражая нервную систему. Они также действуют на легкие и печень.
Симптомы :
- головная боль,
- головокружения,
- изжога,
- боли в конечностях.
Двуокись кремния в аэрозолях сварочной дуги появляется при наличии соединений кремния в покрытиях электродов. Двуокись кремния вызывает заболевание легких - силикоз.
Симптомы :- кашель,
- затрудненное дыхание,
- тошнота.
Окислы хрома образуются при сварке сталей, содержащих хром. Они попадают в организм через органы дыхания и раздражают слизистую оболочку носа, вызывая насморк и легкое кровотечение. При больших концентрациях этих окислов возможно повреждение в носу вплоть до прободения хрящевой части носовой перегородки.
Симптомы :- головные боли,
- слабость воспалительных процессов в желудочном тракте.
и пары образуются при сварке медно-цинковых сплавов, оцинкованных и окрашенных красками с цинком деталей.
Симптомы :- плохой аппетит,
- сладковатый привкус во рту,
- повышенная температура тела.
Фтористый водород может выделяться из покрытий электродов при сварке и раздражать верхние дыхательные пути.
Симптомы :- чихание,
- насморк,
- носовое кровотечение,
- потеря обоняния.
Окислы азота
- образуются при контакте сварочной дуги с окружающим воздухом. Попадая в органы дыхания, они контактируют с их влажной поверхностью, образуя азотную кислоту, которая поражает легкие.
Симптомы :
- кашель,
- головная боль,
- потеря сознания.
При сварке происходит интенсивное разбрызгивание расплавленного металла и шлака, их брызги могут вызывать ожоги тела. Маски хамелеон достаточно надежно защищают глаза от вредного излучения, а понятие может относиться не только к сварке, но и к примеру к кружке хамелеон с нанесением , которые вам могут качественно изготовить под заказ по доступным ценам в Москве.
При сварочных работах, во время шлифования и смежных технологиях при химических и физических процессах образуются вредные вещества
в форме газообразных
и
твердых веществ
из материалов, присадочных материалов и загрязнений.
Возникновение газообразных и твердых частиц при сварочных работах и смежных процессах находится в зависимости от используемой технологии и типа основного материала, (азообразные вредные вещества возникают, прежде всего, как продукт реакции технологических газов и газов из окружающей атмосферы.
Вещества в форме твердых частиц образуются, прежде всего, из присадочных материалов, применяемых для сварочных работ.
Частицы
Химический состав частиц при сварочных работах, в первую очередь, зависит от типа используемых присадочных материалов. У термической резки металлов пылевые частицы образуются при производственном процессе разрезаемого материала. Количество частиц зависит от комбинации используемых технологий, материалов и мощности данной производственной технологии.
Факторы, оказывающие влияние на количество и тип вредных веществ
- эл.ток, напряжение
- тип оболочки
- тип электрического тока
- угол установки электрода
- диаметр электродов
- метод сварки
В зависимости от используемой технологии - ручная дуговая сварка, термическая резка кислородом, плазмой и лазером - образуются частицы разного размера с различной морфологией.
Воздействие частиц, приносящих вред здоровью, в первую очередь зависит от размера частиц (диаметр частиц).
При разных процессах сваривания возникает дым в процессе выполнения сварочных работ с различными частицами, диаметр которых, однако, колеблется от 0,1 мкм до 1,0 мкм, большей частью даже в пределах менее 0,4 мкм.
Эти сверхлегкие частицы обладают способностью проникать в легочные альвеолы. Это означает, что они проникают в самые мельчайшие легочные пузырьки (альвеолы), а там осаждаются. Из легочных пузырьков они проникают в систему кровообращения, диффундируют через стенки сосудов и осаждаются в теле человека.
Только разработка новых методов измерения в недавнее время позволила определить величину и количество пылевых частиц, образующихся вредных веществ в сверхмелкой фракции.
Дымы, возникающие в процессе сварочных работ, однозначно обладают способностью проникать в альвеолы
Таблица говорит о том, что в пределах до 0,4 мкм находится 98,9 % частиц.
Частицы размером более 1,0 мкм встречаются очень редко.
О величине частиц подробно
Ручная дуговая сварка
При ручной дуговой сварке с оболочным стержневым электродом, большей частью, образуются частицы в пределах от 0,01 мкм до 0,4 мкм.
Дуговая сварка в защитной атмосфере
Только у небольшого количества частиц, возникающих при дуговой сварке в защитной атмосфере, величина превышает 0,2 мкм. Величина максимальной доли частиц находится в пределах от 0,01 мкм до 0,05 мкм.
И при сварке высоколегированных сталей в защитной атмосфере величина частиц равна преимущественно 0,01 мкм. Агломерированные частицы достигают величины до 0,5 мкм.
Сварка по методу MIG
При сваривании алюминиевых сплавов по методу MIG частицы продуктов сгорания, образующихся в процессе сварки, практически все без исключения, характеризуются величиной менее 0,4 мкм. И здесь главная доля частиц колеблется в пределах от 0,01 мкм до 0,05 мкм.
Термическая резка металлов
При термической резке - резка кислородом, плазмой, лазером - возникают частицы в результате выделения из разрезаемых материалов. Частицы имеют диаметр от 0,03 мкм. В агломерированной форме могут образовываться вторичные частицы диаметром вплоть до 10 мкм.
Вредные вещества в форме газообразных частиц
Максимальную опасность причинения вреда здоровью вызывают вредные вещества в форме твердых частиц. Но при различных технологиях возникают и вредные вещества в форме газообразных частиц, прежде всего, сюда относятся:
- окись углерода
- окись азота
- двуокись азота
- озон
Окись углерода
Окись углерода (СО) - газ, который является ядовитым. Образуется в критических концентрациях при сварочных работах MAG в защитной атмосфере двуокиси углерода или при сварочных работах MAG в защитной атмосфере смешанного газа с высокой долей двуокиси углерода.
Окись азота и двуокись азота
Окись азота и двуокись азота (NOX = NO, N02) - газ, который является ядовитым. Возникает при технологиях, осуществляемых автогенной техникой, при плазменной резке сжатым газом или азотом и при лазерной резке сжатым газом или азотом.
Двуокись азота является опасной уже в относительно малых концентрациях, а в больших концентрациях она может привести к смертельному отеку легких.
Озон
Озон (03) - газообразное вещество и образуется, прежде всего, при сварочных работах в защитной атмосфере от сильно отражающих материалов. Озон является очень нестабильным газом. Наличие прочих пылевых вредных веществ в воздухе может вызвать разложение озона на кислород.
Обобщение.
Максимальную опасность для сварщика и обслуживающего персонала резательного оборудования, лазерных резательных устройств и т.п. представляют сверхмелкие частицы в пределах до 0,4 мкм.
Эти частицы проникают в альвеолы и, далее, посредством системы кровообращения попадают в тело человека, где происходит их осаждение.
Рано или поздно эти осадки могут причинить тяжелый ущерб здоровью, который может привести вплоть до заболевания раком.