Чем пахнет при сварке
Как и на что влияет сварка
Как и на что влияет сварка — об этом должен знать каждый сварщик
Любая сварка является вредной работой, тем более, если не соблюдать элементарную технику безопасности. От сварки могут пострадать не только глаза сварщика, но и другие органы. Это может произойти не сразу, а со временем, когда в организме накопиться большое количество вредных веществ.
Чтобы этого не случилось, каждый сварщик должен соблюдать правила безопасности. Поэтому перед тем, как учиться варить или покупать сварочный аппарат «для себя», необходимо ознакомиться с данным материалом. Из статьи вы узнаете, на что именно влияет сварка и как можно защититься во время этого вредного процесса.
Как и на что влияет сварка — об этом должен знать каждый сварщик
В сварочном дыме содержится большое количество вредных веществ, оксидов металла, которые сварщик вдыхает при выполнении работ. Их количество во многом зависит от различных факторов, например, марки электродов и свариваемого металла, а также от того, насколько правильно организован сварочный пост.
Если на нем есть вытяжная вентиляция, то количество вдыхаемых вредных веществ намного меньше, чем могло бы быть.
Не стоит, наверное, перечислять, какие именно вредные компоненты содержит сварочный дым. В основном это различные типы металлов, в том числе и тяжёлые, свинец тому подтверждение. Также в сварочном дыме есть: цинк, кадмий, железо, бериллий, кобальт и многие другие вещества.
В составе низкоуглеродистой стали, которая широко применяется в строительстве, в большом количестве содержится не только железа, но и марганца. При сварке марганец выделяется вместе с дымом, вдыхание которого ни к чему хорошему не приведёт.
Вообще, различные типы металлов имеют свой состав и очень трудно предугадать, как они могут повлиять на здоровье сварщика. Вот почему так важно, чтобы сварочный пост был оборудован вытяжной вентиляцией, а сам сварщик понимал весь негативный вред от сварки и использовал индивидуальные средства для защиты дыхательных путей.
Средства индивидуальной защиты сварщика
Кроме защиты дыхательных путей, не менее важно для сварщика использовать и защиту от ультрафиолета. УФ лучи, которые возникают в момент горения сварочной дуги, способны не только навредить зрению, но и открытой коже.
Поэтому важно защищаться комплексно, используя не очки, а сварочную маску со специальной одеждой сварщика, которая закрывала бы шею, руки и грудь. Есть такое понятие, как «сварочный загар» и, это не шутка. Если не защищаться от ультрафиолета при сварке, то можно загореть не хуже чем в солярии, нанеся при этом большой вред коже.
Каждый сварщик должен понимать, какой вред наносит сварка здоровью. Осознанный подход к сварке, поможет сохранить здоровье и остроту зрения. Особенно это касается начинающих сварщиков, так сказать «горячих голов», которые порой не придают этому никакого значения и, варят, в чем попало.
Вредные вещества при сварочных работах и защита от них
При проведении сварочных работ выделяется большое количество вредных для здоровья веществ. Под воздействием высоких температур высвобождаются газы, которые оказывают токсичное действие на дыхательные пути. Сварщик взаимодействует с ярким ультрафиолетовым излучением, пагубно влияющим на органы зрения. Для безопасной работы необходимо соблюдать технику безопасности и носить специальную защитную одежду и маску.
Основные разновидности вредных веществ, выделяемых при сварке
Сварочные процессы издают повышенный шум, а при работе с некоторыми сплавами в стороны разлетаются искры и брызги расплавленного металла. От этих и многих других вредных для здоровья факторов можно полностью избавиться или значительно уменьшить их влияние с помощью средств индивидуальной защиты.
Все вредные вещества имеют классификацию по ГОСТ 12.1.007-76 и разделены на 4 класса опасности:
Подбор индивидуальных средств защиты должен учитывать класс работ и создавать полноценную защиту для организма человека.
Искры и брызги расплавленного металла
Капли горячего металла способны травмировать незащищенную поверхность кожи или повредить глаза. Около четверти всех травм сварщики получают от взаимодействия с высокотемпературными брызгами и искрами.
Качественная защитная одежда и полнолицевая сварочная маска.
Излучение сварочной дуги
При сварке образуется излучение, состоящее из нескольких видов лучей.
Все три типа лучей оказывают негативное влияние на зрение. При кратковременном воздействии повреждается роговица глаза, а сварщик ощущает «песок» в глазах и болезненно реагирует на яркий свет. Опасность такого вида повреждения заключается в том, что первые симптомы проявляются спустя несколько часов.
Видимое — повреждает сосуды в глазах, вызывая их воспаление и расширение. В некоторых случаях в глазу появляются красные пятна из-за микрокровотечений. При использовании недостаточно качественных средств защиты систематическое воздействие на глазные сосуды может привести к необратимым процессам в сетчатке с последующим ухудшением зрения.
Инфракрасное — излучение непосредственно действует на хрусталик глаза, постепенно его нагревая. Систематическое влияние инфракрасного излучения приводит к образованию катаракты.
Для полноценной защиты глаз от воздействия разного рода лучей от сварки необходимо применять щитки с имеющимися на них ультрафиолетовыми фильтрами.
Сварочный дым
Образуется в процессе сварки. Под действием высоких температур на металл происходит его окисление и испарение. Дым включает в себя флюс, защитный газ, легирующие элементы, которые, испаряясь, вступают во взаимодействие с воздухом. В результате образуются новые вещества, составляющие мелкодисперсную пыль.
Конверсионные потоки, возникающие от сварки, подхватывают пыль и поднимают ее вверх. Помещение постепенно становится запыленным и загазованным. Сварочная пыль очень медленно оседает, поэтому в производственном помещении, в котором на постоянной основе проводятся сварочные работы, воздух не является чистым и безвредным для дыхания.
Сварочная пыль содержит в себе окислы кремния, железа и марганца, а также вредные газы и другие токсичные включения, которые входят в состав сварочного аэрозоля. Эта смесь элементов при вдыхании беспрепятственно проникает в дыхательные пути.
Самые мелкие частицы пыли, размер которых составляет 2-5 мкм, проникают более глубже, а частицы, размером от 10 мкм, оседают в бронхах. Они более опасны для здоровья и при постоянном проникновении в организм провоцируют возникновение воспалительных процессов, а также приводят к так называемым «профессиональным заболеваниям».
Вредные вещества, накапливаясь в организме, приводят к частым головным болям, анемии, проблемам с пищеварительным трактом и разного рода легочных заболеваний. Такие первоначальные симптомы, как тошнота, головокружение, раздражение кожи, кашель, повышение температуры свидетельствуют о несоблюдении техники безопасности при работе со сваркой и о неправильном выборе индивидуальных средств личной защиты.
Сварочные работы всегда сопровождаются повышенным шумом. При постоянном воздействии на слуховой аппарат он приводит к понижению слуха, снижению концентрации и частым возникновением головных болей.
Защита слухового аппарата относится к обязательной. Современные индивидуальные средства защиты позволяют не только уменьшать шум, снижая его до безопасной частоты для слухового аппарата, но и не препятствующие проникновению других звуков. Сварщик, делая свою работу, постоянно находится во взаимодействии с окружающими людьми, он не отрезан полностью от внешнего мира. Данная опция повышает личную безопасность человека при возникновении аварийной или чрезвычайной ситуации.
Также вред организму оказывает физический фактор. Сварщик постоянно находится в неподвижной позе при кропотливой работе, требующей внимательности, сосредоточенности и точности движений. Монотонность работы влияет на опорно-двигательный аппарат и требует периодических перерывов.
Немаловажную роль в обеспечение безопасности при проведении сварочных работ, является правильно оборудованное техническое помещение. Специальные вытяжки и другое оборудование, обеспечивающее фильтрацию и полноценную циркуляцию воздуха, значительно снижают агрессивное воздействие опасных и вредных для здоровья человека элементов.
Для профессиональной защиты человека при сварочных работах, когда выделяются опасные для организма элементы, предусмотрены средства защиты с отдельным блоком, через который происходит принудительная подача воздуха.
Вредные вещества, сопровождающие процесс сварки
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 гигиенических особенностей 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
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.