Охрана труда в отрасли → Охрана труда в отрасли для сварочных специальностейОхрана труда в отрасли → Охрана труда в отрасли для сварочных специальностейОхрана труда в отрасли → Охрана труда в отрасли для сварочных специальностейСжигание 1 кг порошковой проволоки сопровождается образованием в зависимости от состава шихты 8 – 10 г пыли, в которой содержится 0,2 – 0,7 г окислов марганца, 3,8 – 10 г окислов железа, 0,2 – 1 г фтористых соединений. В зоне дыхания сварщика концентрация пыли составляет по усредненным данным 10 – 30 мг/м3 ; окись углерода и окислы азота в сборочно-сварочных цехах не превышают предельно-допустимых концентраций. Приведенные результаты исследований позволяют сделать вывод, что условия при сварке порошковой проволокой по характеру загрязнения производственной атмосферы близки к условиям, наблюдаемым при сварке электродами с рутиловым покрытием.
За последние 10 – 15 лет получила распространение сварка в среде защитных газов. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, азот. Существуют две основные модификации этого метода сварки – плавящимся и неплавящимся электродами. В качестве неплавящихся электродов применяют чаще вольфрамовые, реже угольные и графитовые стержни. Присадочным материалом и плавящимся электродом служит проволока такого же химического состава, что и свариваемый металл. Преимуществами этого метода сварки являются:
а) высокая тепловая мощность дуги, обеспечивающая большую скорость и производительность сварки;
б) высокое качество сварных швов;
в) возможность сварки разнородных металлов и тонкостенных изделий.
Метеорологические условия, общая характеристика работы при автоматической и полуавтоматической сварке в среде защитных газов аналогичны ручной дуговой сварке. Следует лишь отметить большую сложность обязанностей сварщика, связанную с подготовкой автомата и полуавтомата к работе.
При автоматической сварке плавящимся электродом в среде углекислого газа на 1 кг наплавленного металла выделяется в среднем 8 – 15 г пыли, 0,2 – 1,8 г окислов марганца, 0,02 – 2 г окислов хрома, 0,1 – 0,5 г окислов никеля, 2,7 г окиси углерода, 0,062 г окиси азота. Эти величины превышают валовые выделения пыли и газов при автоматической сварке под слоем флюса.
Содержание пыли в зоне дыхания сварщика при полуавтоматической сварке значительно выше, чем при автоматической. Пыль, уловленная на беззольные фильтры, содержит 1 – 1,6 % окислов марганца. В зоне дыхания сварщика не наблюдаются высокие концентрации окиси углерода, несмотря на то, что в зоне дуги углекислый газ диссоциирует на окись углерода и кислород. Указанное обстоятельство объясняется тем, что при выходе из зоны высоких температур окись углерода вновь соединяется с кислородом и превращается в углекислый газ.
Концентрации окислов азота в зоне дыхания сварщиков на производстве не превышают предельно допустимых. Концентрация озона в зоне дыхания 0,1 – 0,4 мг/м3. Повышение концентрации окислов азота и озона возможно при нарушении газовой защиты, что может иметь место в основном при подсосе воздуха в зону сварки и при сварке в замкнутых пространствах.
Из всех способов электродуговой сварки в среде защитных газов наиболее благоприятным с гигиенической точки зрения является сварка неплавящимся электродом в среде аргона. Содержание пыли в зоне сварки как при ручном, так и при механизированном способе не выходит за пределы 2 – 2,5 мг/м3 ; концентрации окислов марганца в 10 раз ниже предельно допустимого уровня. Окислы азота и окись углерода не обнаруживаются даже в пробах, отобранных вблизи сварочной дуги.
Концентрации пыли при сварке торированными и лантанированными (вольфрамовый стержень с 1,5%-ной присадкой лантата) электродами еще ниже. При сварке торированными электродами (вольфрамовый электрод с 1,5%-ной присадкой тория) радиационный фактор выражен слабо и применение их не связано с опасностью внешнего облучения. Однако процесс изготовления торированных электродов, дополнительная обмазка электродов двуокисью тория повышают радиационную опасность.
Это в известной степени послужило основанием для замены торированных электродов лантанированными, сохраняющими их преимущества. Лантан относится к группе редкоземельных элементов и не вызывает стойких необратимых изменений при поступлении в организм. Валовое выделение пыли при пользовании лантанированными и торированными электродами для сварки стали, алюминия, алюминиевомагниевых сплавов не превышает по усредненным данным 1,15 – 1,94 г/ч при непрерывной сварке. Концентрация пыли в зоне дыхания сварщика значительно ниже допустимого предела.
При сварке алюминия и сплавов на его основе под защитой аргона плавящимся электродом образуется окись алюминия в количестве 7,6 28 г/кг; при сварке титановых сплавов удельное выделение титана и его двуокиси составляет 4,75 г/кг. При сварке в аргоне алюминиевых сплавов наблюдается повышенное образование озона за счет большой ультрафиолетовой радиации.
Из способов автоматической и полуавтоматической сварки наиболее распространенной является под слоем флюса. Она менее трудоемка и более экономична, чем ручная дуговая сварка, меньше утомляет сварщика.
Валовое выделение пыли при этом способе сварки во много раз ниже, чем при ручной дуговой. Концентрации аэрозоля в зоне дыхания сварщика-оператора по усредненным данным составляют 5,1 – 12,2 мг/м3. Концентрации окислов марганца в зоне дыхания рабочих, обслуживающих сварочные автоматы, колеблются от 0,11 до 0,7 мг/м3. На повышение крнцентрвций аэрозоля в значительной степени влияет выполнение вручную операций по сбору флюса и зачистке шва. Проведение автором исследования показали исследования показали большую эффективность применения флюсоотсосов при автоматической сварке.
Концентрации аэрозоля, окислов марганца и других токсичных веществ в зоне дыхания сварщиков-автоматчиков зависят от состава и степени измельчения флюса, конфигурации свариваемых изделий, направления воздушных потоков в здании и т.д. Так, запыленность зоны дыхания сварщиков при применении свежего флюса в 2 -2,8 раза ниже запыленности при использовании флюса, бывшего в употреблении и тем самым более размельченного.
Содержание пыли в зоне дыхания оператора при сварке внутренних швов (полузамкнутые пространства) в 2,5 раза выше, чем при сварке наружных швов. На заводах, где все посты автоматической сварки расположены на открытых участках цеха, содержание аэрозоля ниже предельно допустимой концентрации. Основными вредными веществами в составе сварочного аэрозоля при автоматической сварке являются фтористые соединения (фтористый водород, четырехфтористый силиций и др.)
Проведенные экспериментальные исследования показали, что валовое выделение фтористых соединений особенно велико при сварке под флюсом ОСЦ – 45а. Оно составляло 43 – 286 мг на 1 кг наплавленного металла. При сварке с применением других флюсов (АН-348А, ФЦ-9, ФЦ-6, ФЦЛ-2 и др.) валовые выделения фтористых соединений колеблются по средним данным от 30 до 40 мг на 1 кг наплавленного металла. Выделение фтористых соединений резко возрастает с увеличением содержания фтористого кальция во флюсе.
Изучение условий труда при полуавтоматической сварке под слоем флюса показало ее большую трудоемкость по сравнению с автоматической сваркой. Необходимость удерживания длительное время в руке головки полуавтомата с бункером для флюса массой 2 - 2,5 кг утомляет к концу смены правую руку сварщика. Значительно напряжено во время работы внимание сварщика в связи с высокими требованиями к качеству шва (необходимость поддержания на постоянном уровне длины дуги, силы тока и напряжения).
Концентрации аэрозоля, окислов марганца и фтористых соединений в зоне дыхания сварщика-полуавтоматчика выше, чем в зоне дыхания рабочего при обслуживании автоматических сварочных установок. Указанное объясняется более близким расположением зоны дыхания сварщика-полуавтоматчика к электрической дуге.
Электрошлаковая сварка производится с помощью автоматов при температуре 1600 – 1700 °С. Оператор-сварщик находится на расстоянии 0,5 – 2 м от сварочной дуги.
Трудовой процесс оператора складывается из трудоемкого этапа подготовки изделия к сварке, при котором крупные и тяжелые конструкции при помощи подъемных механизмов устанавливаются на место, и этапа сварки, при котором оператор наблюдает за процессом сварки, охлаждением ползунов водой, подачей проволоки и др.
Основным производственным фактором, оказывающим вредное воздействие на операторов, является повышенная интенсивность лучистой энергии, составляющая 2 кал/см2×мин на уровне рук и 3 – 4 кал/см2×мин на уровне лица; повышается и температура воздуха, что является причиной небольшого (0,5 °С) повышения к концу рабочей смены температуры тела оператора.
Концентрации аэрозоля в зоне дыхания, по усредненным данным колеблется в пределах 4 – 7 мг/м3, концентрация окислов марганца – 0,25 – 0,43 мг/м3. Окислы азота и окись углерода определяются в виде следов. Таким образом, потенциальную опасность для оператора при электрошлаковой сварке могут составить аэрозоль и фтористые соединения. Не исключена опасность ожогов выплескивающимся из ванны металлом.