Чем опасна сварка для здоровья
Чем опасна сварка для здоровья
Вреден ли для здоровья сварочный дым?
Сварка – это процесс соединения металлов под нагревом и сжатием деталей под давлением. В процессе сварки образуется комбинация газов и испарений, называемая сварочным дымом, который оказывает токсичное влияние на организм человека. Не так давно Федеральное агентство по охране труда и здоровья США (OSHA) опубликовало информацию, указывающую на связь между вдыханием сварочного дыма и развитием раковых опухолей.
Сварочный дым
Сварочный дым состоит из множества химических веществ, оказывающих вредное воздействие на биоорганизмы. Согласно данным OSHA, среди этих химических веществ значатся свинец, ртуть, окись углерода, асбест, фосген, двуокись азота, двуокись кремния, кадмий, никель, хром, марганец и мышьяк. В зависимости от уровней содержания химикатов различаются и последствия вдыхания сварочного дыма
Химикаты, и их воздействие на тело человека
В связи с тем, что сварочный дым содержит в себе различные химические вещества, то и воздействие их на организм человека усиливается. OSHA опубликовало документ, в котором перечисляет возможные последствия воздействий этих химикатов. К примеру, свинец может нанести вред всем органам человека, вызывая усталость, раздражительность и рвоту. Вдыхание ртути ведет к неврологическим осложнениям, ведущим к потере координации и сенсорным нарушениям. Соляная кислота – производное фосгена и ультрафиолетового излучения во время сварки – может повредить легочную ткань. Даже небольшое воздействие марганца может привести к ухудшению кратковременной памяти и переменам настроения. Двуокись азота раздражает глаза, слизистую носа и горла, а также вызывает скопление жидкости в легких.
Долговременное и кратковременное воздействие
Если длительность воздействия химических веществ не превысила 12 часов, то симптомами воздействия могут быть повышенная температура, одышка и слабость в мышцах. 5-6 часов воздействия хлорированного углеводорода могут вызвать головокружение, стесненное дыхание и раздражение глаз. Постоянное вдыхание сварочного дыма в результате может привести к заболеваниям дыхательных путей, например, пневмонии. Среди затяжных эффектов от воздействия сварочного дыма отмечают сердечные, легочные и кожные заболевания. Кадмий, никель и хром могут ускорить развитие раковых опухолей, и подвергнуть человека риску развития рака легких, гортани и почек.
Меры по снижению риска заболеваний
OSHA разработало стандарты по защите безопасности и здоровья сварщиков, включающие обучение безопасным принципам работы, вентиляция рабочего места, ношение средств индивидуальной защиты, обеспечение пожарной и электробезопасности, проведение сварки в закрытом помещение и установку предупреждающих знаком. Также OSHA установило максимально допустимый предел воздействия химических веществ на человека. Хотя, несмотря на установленный предел, Национальный институт охраны труда США (NIOSH) рекомендует обеспечить как можно меньшее воздействие химикатов на работников.
Медицинское наблюдение
NIOSH рекомендует работодателям ежегодно отправлять сварщиков на медосмотр. Если есть подозрение на пневмонию, скорее всего, придется сделать рентген легких и начать лечение антибиотиками. Если есть подозрение на туберкулез, врачи возьмут мокроту на анализ и отправят работника на кожный тест на туберкулез. Т.к. сварка – это опасная для здоровья деятельность, помните, что при появлении необычных симптомов, например, потери веса, постоянного кашля, проблем со зрением и слухом, раздражения кожи или ухудшения координации движений, вы должны сразу же поставить в известность ваше руководство и, при необходимости, обратиться за врачебной помощью.
Вредные факторы при сварке и резке
Сварка и термическая резка сварки относятся к процессам повышенной опасности. Сегодня на планете с применением сварки производится более 84% всей продукции, поэтому так важно обращать внимание на все вредные факторы, которые сопровождают эти процессы, чтобы знать, как с ними бороться. На прошедшей 26 мая онлайн-конференции «Сварка — 2021: мифы, реальность, перспективы», организованной Ассоциацией «СИЗ», Юрий Подкопаев, президент Московского межотраслевого альянса главных сварщиков (ММАС), подробно рассказал, как это сделать.
С 1 января 2021 года вступили в силу Правила по охране труда при выполнении электросварочных и газосварочных работ, утвержденные Приказом Минтруда РФ от 11.12.2020 № 884н. Рассмотрим основные изменения нового документа.
Пять главных изменений в ПОТ при выполнении электросварочных и газосварочных работ
Отменены прежние ПОТ № 1101н от 23 декабря 2014 года, которые содержали указание, что они не распространяются на работодателей-физлиц, не являющихся индивидуальными предпринимателями. Теперь Правила такое освобождение для работодателей, нанимающих по трудовому договору работников для ведения личного хозяйства и домашней работы, отменили.
Правила поменяли формулировки отдельных производственных факторов, потенциально воздействующих на рабочих. Например, убрали ссылку на т.н. «дежурного электрика». Теперь, если сломалась аппаратура, обращаться нужно к непосредственному руководителю, а не искать дежурного, которого в принципе может быть не предусмотрено в организации.
ВАЖНО: в этой ситуации специалистам по охране труда придется внести изменения в инструкции по охране труда, и указать факторы в новой трактовке.
Риск-ориентированный подход в действии. Теперь в Правилах указана необходимость проведения оценки профессиональных рисков, что характерно для всех 40 новых правил. Документ содержит указание, что работодатель, проведя оценку рисков на рабочих местах своих сварщиков и газорезчиков, может применять и дополнительные меры безопасности.
Например, если в Правилах указано, что нужно установить 4-часовое наблюдение над очагом возгорания, работодатель может в своем локальном акте уточнить, что наблюдение должно длиться 5 и более часов. Главное — это не противоречит Правилам и доведено до работника. Такой подход улучшает условия труда работников, поскольку снижает риск отравления продуктами горения и гибели при пожаре.
Из Правил удалены целые абзацы требований со ссылками на нормативные правовые акты. Сделано это для двух целей:
Произошла замена нормативной базы, и в Правилах теперь не указаны документы, время действия которых истекло или истекает. Специалист по охране труда должен учитывать этот момент.
Правила не сохранили запрет на самостоятельное выполнение электрошлаковой сварки помощником сварщика. Сделано это не потому, что подняли статус помощника, а потому, что есть профстандарт от 28 ноября 2013 года № 701н и профессия рабочего «Сварщик частично механизированной сварки плавлением» №64. Краткосрочные курсы не учитываются, рабочий должен получить полноценную профессию №64 с соответствующим обучением.
ВАЖНО: Что делать специалисту по охране труда в связи с вступлением новых Правил? Проверить, а соответствует ли уровень подготовки сварщиков профстандарту. Если профессия указана в приказе Минобрнауки России от 02.07.2013 N 513 (ред. от 25.04.2019) «Об утверждении Перечня профессий рабочих, должностей служащих, по которым осуществляется профессиональное обучение», без корочки о присвоении профессии на прием на работу запрещайте.
Правила сделали более современными. На ледяных скользких поверхностях теперь можно применять не только песок, но и противогололедное средство. На все средства борьбы с гололедицей необходимо получать сертификат. Если работник, который занимается электросварочными работами, упадет и сломает шею, работодатель сможет доказать, что применял эффективное средство от падения только при наличии сертификата.
Также из Правил убрали оценочные суждения. Вместо фразы «надежно укрепляться» указано однозначно — «исключать случайное падение».
Организация и контроль за выполнением требований действующих Правил возлагаются на работодателя (в соответствии со статьей 212 в редакции ФЗ от 30.06.2006 №90-ФЗ).
Основные опасности при сварке и резке
Теперь рассмотрим подробнее опасности, с которыми сталкиваются сварщики в своей работе.
При невозможности снижения уровней опасных и вредных факторов до предельно допустимых значений по условиям технологии, запрещается производить сварку, наплавку и резку металлов без оснащения работника соответствующими средствами коллективной и индивидуальной защиты, обеспечивающими безопасность.
Воздействие на здоровье сварщиков твердых составляющих аэрозоля в сварочных дымах
Твердые вещества в составе сварочного аэрозоля таких элементов, как соединение марганца, хрома, титана, алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля, кремния и других элементов вызывают наиболее частые профессиональные заболевания сварщиков:
Воздействие на здоровье сварщиков газовых составляющих аэрозоля в сварочных дымах
Воздействие инфракрасных, световых и ультрафиолетовых лучей при сварке на органы зрения
Опасность термического воздействия при сварке
Другие негативные воздействия при сварке
Виды ответственности юридических и физических лиц за нарушения требований охраны труда
Работодатель должен помнить о том, что за нарушение требований охраны труда предусмотрены разные степени наказаний.
Размеры штрафов за нарушения для юридических лиц могут варьироваться от 50 тысяч рублей до 150 тысяч рублей. За повторные нарушения — размер взысканий достигает 200 тысяч рублей. Существуют примеры, когда малые и средние предприятия становились банкротами, потому что штраф составлял несколько миллионов рублей. Поэтому гораздо разумнее работодателю знать о возможных опасностях и устранять причины, которые могут привести к травмам и трагедиям.
Профессиональные заболевания сварщиков
Уровень профессиональной заболеваемости в машиностроении, где в больших объемах применяют электродуговая сварка, значительно выше, чем в других отраслях промышленности.
Неблагоприятное воздействие вредных факторов на здоровье работников и вызванные ими профессиональные заболевания в сварочном производстве можно разделить на три основные группы:
1. Заболевания, вызванные воздействием химических факторов.
2. Заболевания вследствие физической нагрузки, а также однообразных, часто повторяющихся движений, вынужденной позы.
3. Заболевания, вызванные физическими факторами (нагрев или охлаждение, микроклимат, шум, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение).
Наличие опасных и вредных производственных факторов является неотъемлемым следствием сварочного процесса. Среди них наибольшую угрозу для здоровья сварщиков составляет сварочный аэрозоль (СА), от которого до сих пор сварщик защищен очень слабо. Влияние СА на организм приводит к бронхо-легочным заболеваниям. Пневмокониоз, оказавшийся у сварщиков, отработавших в сварочных цехах более 15 лет, и хронический бронхит, который возникает уже через 5 лет работы. При выполнении сварочных работ в недоступных для вентилирования замкнутых пространствах период развития пневмокониоза сокращается до 5 лет.
Сварочный процесс является одним из мощных производственных источников инфракрасного излучения. Его влиянию подлежат не только непосредственно сварщики, но и рабочие других специальностей, находящихся поблизости. ИК излучение при сварке изделий с подогревом, особенно крупных деталей, является фактором, формирующим условия микроклимата в производственных помещениях. Негативное влияние на здоровье сварщиков производит также переохлаждение организма во время строительно-монтажных работ в холодный период года.
Проблема создания здоровых и безопасных условий труда сварщиков остается актуальной. Для ее решения необходим более радикальный подход, в частности, как показывает мировой и отечественный опыт, надо совместить технологические и санитарно-технические мероприятия, а также применять средства индивидуального защиты органов дыхания сварщиков. Первое направление – технологическое – предполагает снижение уровня выделения СА в воздух путем усовершенствования процесса сварки, выбора технологии и способа сварки, вида и марки сварочного материала, защитного газа и режима сварки. Второе направление – санитарно-техническое – предусматривает локализацию и нейтрализацию СА путем применения современных эффективных средств местной вентиляции. Третье направление – применение средств индивидуальной защиты нового поколения, позволяет защищать органы дыхания сварщиков в различных производственных условиях. В зависимости от условий труда, а также от требований к качеству сварного соединения, необходимо пользоваться комплексом этих мероприятий, или отдельными из них.
Профессиональные заболевания сварщиков и их профилактика
В процессе своей трудовой деятельности электросварщик подвергается воздействию целого комплекса опасных и вредных производственных факторов физической и химической природы: излучение, сварочный аэрозоль, искры и брызги металла и шлака и другие. Именно эти факторы вызывают профессиональные заболевания и травматические повреждения. К основным, чаще всего развивающимся профзаболеваниям сварщиков относятся: Интоксикация марганцем (нейротоксикоз), Пневмокониоз, Профессиональная экзема, Пылевой бронхит, Бронхиальная астма. В группу риска возникновения этих заболеваний попадает каждый сварщик со стажем работы более 10 лет, даже если сварщик работает в пределах допустимой концентрации.
Сварочный аэрозоль представляет собой совокупность мельчайших частиц, образовавшихся в результате конденсации паров расплавленного металла, шлака и покрытия электродов. К наиболее вредным 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. 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, вызывающие заболевания легких и органов кровообращения; окись углерода накапливаясь в помещении приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди; фтористый водород действует на дыхательные пути и даже в небольших концентрациях вызывая раздражение слизистых оболочек. При сварке в среде защитных газов торированными вольфрамовыми электродами в воздух выделяются окислы тория и продукты его распада, которые представляют радиационную опасность.
Другие элементы сварочного аэрозоля, а также так называемые сварочные газы, обладая сильным раздражающим действием, способны вызвать хронический бронхит. Установлено, что многие компоненты сварочного аэрозоля при длительном воздействии увеличивают риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, и уменьшают продолжительность жизни.
Шум в сочетании с ультразвуковыми колебаниями вызывает стойкое понижение слуха у работающих.
Грамотный подбор и применение комплексных средств индивидуальной защиты позволит свести к минимуму риск профессиональных заболеваний и сохранить здоровье сварщика.
Воздействие сварочного аэрозоля на организм электросварщика (ручная дуговая сварка). Рекомендации по измерению. И. А. Борскивер (№4, 2016)
Член Совета НАЦОТ, эксперт СДСОТ
В статье рассматривается воздействие на организм электросварщика при ручной дуговой сварке таких вредных факторов сварочного производства, как повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, а также даны рекомендации по измерению вредных веществ сварочного аэрозоля.
Ключевые слова: сварочный аэрозоль, ручная дуговая сварка, твердая и газовая составляющие сварочного аэрозоля, предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Exposure to welding fumes on the body electric welder (manual arc welding). recommendations for measurement
Member of NATsOT Board (National Association of Occupational Safety and Health Centers), SDSOT expert (Voluntary Certification Organizations, Professionals System)
It is shown the effect on the electric welder for manual arc welding of such hazards of welding production as increased dust and fumes in the air of the working area, as well as recommendations for the measurement of pollutants welding fumes.
Keywords: welding spray manual arc welding, solid and gaseous components of welding fumes, the maximum permissible concentra-tions of harmful substances in the air of the working area
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.
Мелкодисперсная пыль или же твердая составляющая сварочного аэрозоля (ТССА) состоит из мельчайших частиц перенасыщенных паров металлов и других веществ, входящих в состав сварочных, присадочных, напыляемых материалов и основного металла, которые конденсируются за пределами зоны высокотемпературного нагрева.
Скорость витания частиц ГССА — 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 0,4 до 5 мкм (микрометр 1/1000 часть миллиметра), 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.
Марганец забивает канальцы нервных клеток. Снижается проводимость нервного импульса, как следствие повышается утомляемость, сонливость, снижается быстрота реакции, работоспособность, появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния.
Марганец почти невозможно вывести из организма; очень тяжело диагностировать отравление марганцем, т.к. симптомы очень общие и присущи многим заболеваниям, чаще же всего человек просто не обращает на них внимания.
Двуокись кремния при длительном вдыхании может вызвать профессиональное заболевание легких — Силикоз (silicosis, от лат. silex кремень)— это болезнь, при которой в легких образуется инородная ткань, которая снижает способность легких перерабатывать кислород, наиболее распространенное и тяжело протекающий вид пневмокониоза. Характеризуется диффузным разрастанием в легких соединительной ткани и образованием характерных узелков. Силикоз вызывает риск заболеваний туберкулезом, бронхитом и эмфиземой легких.
Соединения хрома способны накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие.
Окись титана вызывает заболевания легких.
Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.
Биологические свойства электросварочной пыли анализируются в три основных гигиенических показателя вредности пыли: растворимость, задержка при дыхании легочной тканью и фагоцитоз.
Газовая составляющая сварочного аэрозоля (ГССА) представляет собой смесь газов, образующихся при термической диссоциации (распад молекул на несколько более простых частиц) газошлакообразующих компонентов этих материалов (СО, СО2, HF и др.) или же за счет фотохимического действия ультрафиолетового излучения дугового разряда (плазмы) на молекулы газов воздуха (NO, NO2, О3).
Газы ГССА способны адсорбироваться на поверхности твердых частиц, захватываться внутрь их скоплений. При этом локальные концентрации газов, адсорбированных на частицах ТССА, могут существенно превышать их концентрации непосредственно в ГССА
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 азота диоксид).
Азота диоксид воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.
Углерод оксид (угарный 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 сильную головную боль, слабость, головокружение, туман перед глазами, тошноту и рвоту, мышечная слабость потерю сознания.
Озон — газ, токсичный при вдыхании. Он раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Патологоанатомические исследования показали характерную картину отравления озоном: кровь не свертывается, легкие пронизаны множеством сливных кровоизлияний.
Фтористый водород (гидрофторид) обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.
Вещество оказывает разъедающее действие на глаза, кожу и дыхательные пути. Вдыхание этого газа может вызвать отек легких. Вещество может оказывать действие на повышенный уровень кальция в крови, вызывая гипокальцемию, приводя к сердечной и почечной недостаточности.
Содержание вредных веществ сварочного аэрозоля в воздухе рабочей зоны на рабочих местах не должны превышать ПДК, указанным в ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации(ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», а наиболее вероятные вредные вещества, которые входят в состав сварочного аэрозоля в виде твердой (ТССА) и газовой (ГССА) составляющей сварочного аэрозоля приведены в МУ 4945-88 «Методические указания по определению вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и газы)»
Количество и состав сварочных аэрозолей зависят от вида сварки, химического состава сварочных материалов и свариваемых металлов, защитных покрытий, режимов сварки, состава защитных газов и газовых смесей.
Таблица 1. ПДК вредных веществ сварочного аэрозоля в воздухе рабочей зоны
ПДК в воздухе рабочей зоны * (м.р./с.с), мг/м 3
Преимущественное агрегатное состояние
Особенности действия на организм ****
Твердая составляющая сварочного аэрозоля (ТССА)
Алюминий, его сплавы, алюминия оксид (в том числе с примесью диоксида кремния) в виде аэрозоля конденсации
Борная кислота BH3O3
Бора оксид (диБор триоксид)
Ванадия (V) оксид (дым)
(диВанадий пентоксид, дым)
(диВанадий триоксид, пыль)
Железа оксид (диЖелезо триоксид)
Кадмий и его неорганические соединения
Кальция оксид (Кальций оксид +)
Кобальт металлический, кобальта оксид (Кобальт и его неорганические соединения +)
Кремния диоксид аморфный в смеси с оксидами марганца в виде аэрозоля конденсации с содержанием каждого из них более 10 %
Магния оксид (Магний оксид)
Марганец при его содержании в сварочном аэрозоле
Медь металлическая (Медь)
Молибден металлический (Молибден)
Никель металлический, его оксиды (в пересчете на никель) (Никель, никель оксиды, сульфиды и смеси соединений никеля (файнштеин,никелевый концентрат и агломерат,оборотная пыль очистных устройств) (по никелю)
Свинец и его неорганические соединения
Титан, титана диоксид
Фтористоводородной кислоты соли
а) хорошо растворимые
б) плохо растворимые
(диХром триоксид (по хрому (III))
Хрома (VI) оксид (Хром (IV) триоксид +)
Цинка оксид (Цинк оксид)
Цирконий металлический Циркония диоксид
Газовая составляющая сварочного аэрозоля (ГССА)
Фтористый водород (гидрофторид (в пересчете на фтор)
*в числителе – максимально разовая, в знаменателе – среднесменная ПДК, прочерк в числителе означает, что Норматив установлен в виде средней сменной ПДК. Если приведен один Норматив, то это означает, что он установлен как максимальная разовая ПДК.
В практике наиболее часто встречается сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей общего назначения, для этого применяют электроды с различными видами покрытий:
рутиловыми, основу покрытия таких электродов составляют рутиловый концентрат (природный диоксид титана), к ним можно отнести такие марки электродов, как АНО-1, АНО-4, АНО-18, ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12, МР-3, РБК-5 и др.;
ильменитовыми, название это покрытие получило от минерала ильменита (FeO-Ti02), к ним можно отнести такие марки электродов как АНО-6, АНО-17, ОЗС-21, ОЗС 23 и др.;
кислыми, основу этого вида покрытия составляют оксиды железа, марганца и кремния, к ним можно отнести такие марки электродов как ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, МЭЗ-4 и др.;
целлюлозными, создается на основе органических соединений (до 50%) – целлюлозы, муки, крахмала, обеспечивающих газовую защиту. Для шлаковой защиты в небольшом количестве применяются рутиловый концентрат, мрамор, карбонаты, алюмосиликаты и другие. К ним можно отнести такие марки электродов, как ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-12, ОЗС-21, ВЦС-4 и др.;
основными (фтористо-кальцевыми), шлаковую основу составляют минералы — в основном карбонаты кальция и магния (мрамор, магнезит, доломит), а также плавиковый шпат (CaF2). Поэтому они получили название фтористо-кальциевых покрытий. К ним можно отнести такие марки электродов как УОНИ-13, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, УОНИ-65 АНО-9, АНО-10.
При выполнении сварочных работ с применением электродов с перечисленными видами покрытий, в сварочном аэрозоле выделяются такие вредные вещества, как: марганец, диЖелезо триоксид, двуокись кремния, титана диоксид, углерод оксид, азота диоксид, озон, фтористый водород.
Для сварки легированных, высоколегированных, перлитных, атмосферокоррозионностойких и др. сталей, чугуна, бронзы, меди, латуни, никеля, применяются другие марки электродов, при этом выделяются элементы и соединения перечисленные в таблице 1. Подробней об этом приведено в приложении 6 МУ 4945-88.
Измерение вредных веществ сварочного аэрозоля производят в целях проведения специальной оценки условий труда, производственного или санитарного контроля. Измерения производят испытательные (измерительные) лаборатории, аккредитованные в установленном порядке, причем, измеряемые вредные вещества должны быть внесены в область аккредитации лаборатории.
Все основные нормативы, в т.ч. и ПДК рассчитаны на 8-ми часовую продолжительность рабочей смены.
Для ПДК некоторых веществ установлены две нормативные величины: максимально разовая и среднесменная предельно допустимые концентрации. Величина последней более точно отражает состояние воздушной среды на рабочем месте.
Определение среднесменной концентрации вредного вещества предполагает, что в условиях воздействия данного вещества с установленной концентрацией его содержания в воздухе рабочей зоны работник находится 100% времени рабочей смены, при этом учитывается и время воздействия на организм сварочного аэрозоля (время пребывания).
При определении среднесменной концентрации вредных веществ сварочного аэрозоля расчетным методом часто вызывает затруднение в определении времени выполнения сварочных работ (длительности этапа производственного процесса). Это обусловлено тем, что сварочные работы на многих предприятиях не носят стабильный характер, а операции не повторяются в течение рабочей смены ежедневно. В качестве примера к таким работам можно отнести электросварщиков в ремонтных подразделениях предприятии, бригадах трудоемких процессов сельхозпредприятий, в строительстве и т. п.
Время пребывания устанавливается приблизительно, приходится беседовать с сварщиком, бригадиром, мастером. При этом многие считают
Это ошибочное мнение, поскольку в данном случае не учитывается время на выполнение подготовительных, вспомогательных, текущих ремонтных работ, а также работ вне своего рабочего места в целях обеспечения выполнения своих трудовых функций.
Вспомогательные и работы по обслуживанию рабочего места – это текущий ремонт и обслуживание оборудования и приспособлений, поддержание рабочего места в санитарно гигиеническом, противопожарном и травмобезопасном состоянии, уход за инструментом и др. Такие работы могут составлять до 10% от рабочего времени.
Как определить время пребывания (время воздействия сварочного аэрозоля на организм сварщика)?
Есть мнение, что опытный сварщик расходует в час один килограмм электродов. В этом случае можно разделить общее количество электродов в килограммах на количество рабочих дней. Но данное мнение, на взгляд автора, не подходит для проведения измерений и оформления протоколов, поскольку расход электродов может зависеть от видов и способов сварки, диаметра и марки электродов, толщины свариваемых материалов, видов сварных соединений и швов и т.д.
Можно рассчитать расход электродов и время горения сварочной дуги расчетным способом. Для этого необходимо взять для расчетов наиболее часто применяемые электроды, свариваемые материалы, способы и режимы сварки:
где αн — коэффициент наплавки; Gн — масса наплавленного за время t металла, г (с учетом потерь).
Коэффициент наплавки зависит от рода и полярности тока, типа покрытия и состава проволоки, а также от пространственного положения, в котором выполняют сварку.
Коэффициент наплавки является одним из показателей характеристик электродов. Для электродов марки АОН-4, АНО-6, УОНИ-13 αн = 9-11 г/Ач Возьмем среднее значение 10
Основное время, to – время горения дуги можно вычислить по формуле:
to = Flγ/ Iαн, ч., где
F – площадь поперечного сечения наплавленного метала в см 2 ;
I – сварочный ток в а;
αн – коэффициент наплавки в г/а . ч
Площадь поперечного сечения, F, которая существенно зависит от сварного соединения, определяется геометрическим расчетом по ГОСТу 2564-80, как сумма площадей треугольников.
Длину шва, l для приведения к единице веса электродов необходимо вычислить из расчета расхода одного килограмма электродов.
На 1 кг. электродов: 1: 0,65 = 1.54 м. = 154 см. шва
Произведем расчет: to = 0,55*154*7,85: (176*10) = 0,378 час
Так как, длину шва приняли из расчета на 1 килограмм электродов, получается, что за 0,378 часа, в среднем, электросварщик расходует 1 кг электродов,
или за 1 час – 2,6 килограмм.
Время воздействия сварочного аэрозоля на организм сварщика в течение рабочего дня теперь можно вычислить по формуле:
Где: Pэл – количество электродов израсходованных электросварщиком в месяц
N – количество дней работы сварщика в течении месяца
1. МУ 4945–88 «Методические указания по определению вредных веществ в сварочном аэрозоле (твёрдая фаза и газы)».
2. ГОСТ 5264–80 (1993) Ручная дуговая сварка. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
3. Винокуров В. С. Оборудование и технология дуговой, автоматической и механизированной сварки. М.: Высшая школа, 2001.
4. Бабенко Э. Г., Казанова Н. П. Расчет режимов электрической сварки и наплавки: Методическое пособие. Хабаровск, 1999.
5. Фоминых В. П., Яковлев А. П. Ручная дуговая сварка. 7-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, 1986.