Контрольні запитання та завдання

1. Яку дію чинять на людину синтетичні матеріали?

1. Чим зумовлена небезпечність синтетичних матеріалів для ста­ну організму?

1. Назвіть критерії шкідливої дії на організм синтетичних мате­ріалів.

1. Що таке токсикологічна оцінка матеріалів?

1. Дайте характеристику головних етапів токсикологічної оцін­ки матеріалів.

1. Як визначається ступінь небезпеки хімічних речовин, що мі­грують із синтетичних матеріалів?

1. За якими нормативами відбувається контроль за використан­ням синтетичних матеріалів?

1. Назвіть методи контролю речовин, що мігрують із синтетич­них матеріалів у навколишнє середовище.

3.9. Токсикологічна оцінка технологічних процесів

Усе більша «технологічна орієнтація» науки приводить до зро­стання обсягу завдань щодо токсикологічної та гігієнічної оцінки су­часних технологічних процесів з метою їх практичного використання за умови вилучення небезпечних для здоров'я виробничних факторів, у тому числі шкідливих речовин.

У різних галузях промисловості найпоширенішими є такі шкід­ливі речовини: аміак, оксиди вуглецю, оксиди азоту, сірчаний газ, пари олій, кислот, розчинників, металів, різний пил таін. Виділення шкідливих парів і газів характерне для гальванічних ділянок, акуму­ляторних, при виготовленні різних електричних ізоляцій та кабелів. Проведення ряду технологічних процесів на підприємствах при­ладобудування також супроводжується виділенням у повітря ро­бочої зони різних шкідливих речовин (розчинники, лаки, спирти).

Виробничі отрути у вигляді газів, парів, рідин і пилу можуть про­никати через нещільності з трубопроводів, апаратури, при випару­ванні рідин, у місцях пилоутворення тощо.

Найбільш несприятливими з погляду токсикологічної оцінки є технологічні процеси в таких галузях, як металургійна, машино­будівна, хімічна.

Розгляньмо основні технологічні процеси на підприємствах цих галузей промисловості.

3.9.1. Металургійні підприємства

На металургійних підприємствах із закінченим циклом здійсню­ються наступні технологічні операції: підготовка руди до плавки (дроблення, сортування, збагачення, агломерація, обкочування); ви­плавка чавуна у домні (доменний процес); переробка чавуна на сталь; прокат сталі (одержання певних профілів).

Процес підготовки руди до плавки починається на збагачуваль­них фабриках; він включає: дроблення, сортування, збагачення (маг­нітними, гравітаційними та іншими засобами) і безпосередньо перед доменною плавкою агломерацію та згрудкування.

Виробництво агломерату. Принциповою технологічною відмінні­стю виробництва агломерату й котунів є те, що в агломераційну ших­ту додається подрібнений кокс і за рахунок його горіння й відбува­ється процес агломерації - спікання. При цьому має місце утворення газоподібних продуктів згоряння (оксиди вуглецю, сірчистого ангід­риду та ін.). Обпалювання котунів виконується у полум'ї природного газу та в атмосфері нагрітого повітря, тому небезпека забруднення повітряного середовища газоподібними шкідливими речовинами значно менша.

Обкочування (виробництво котунів) застосовується для згрудку­вання тонко подрібнених концентратів.

Одним з основних несприятливих факторів виробничого сере­довища при одержанні агломерату й котунів є пил. Пиловиділення відбувається практично протягом усього технологічного циклу. У дробильно-змішувальному відділенні висока запиленість повітря пов'язана з відкритим транспортуванням сипких матеріалів і з на­явністю численних місць перепадів пилоутворюючих матеріалів з одного обладнання на інше (із транспортерів до бункерів, дробарок, грохотів, млинів і назад на транспортер), а також із роботою цього обладнання. Велика запиленість спостерігається у хвостовій частині машини у момент скидання агломерату з транспортера, його наван­таження у вагони. Концентрація пилу може досягати значень поряд­ку десятків і сотень міліграмів на 1 м³. За хімічним складом пил цих виробництв відповідає, в основному, складникам сировинних матері­алів. Він містить залізо і його оксиди (понад 50%), кварц (до 15-20%), вугілля, вапно та ряд домішок.

Гасіння агломерату водою у хвостовій частині агломераційної машини супроводжується виділенням у повітря великої кількості водяної пари.

Джерелами забруднення повітря робочої зони оксидом вуглецю є запальний горн агломашини, готовий агломерат при скиданні його з машини.

Велика кількість пилу виділяється при завантаженні доменних печей шихтовими матеріалами.

Доменний процес. В останні роки замість агломерату в доменному виробництві більш широкого застосування одержують котуни, які, зокрема, мають підвищену механічну міцність, що дає змогу очіку­вати зменшення пиловиділення у відділеннях шихтоподачі. Однак спеціальні дослідження показали, що запиленість повітря робочої зони при використанні котунів виявилася в 1,5-2 рази вищою, ніж при використанні агломерату. Це пояснюється тим, що пилоутворю-ючі фракції котунів мають ще менший дрібнодисперсний склад. Та­ким чином, широке застосування котунів робить ще актуальнішою проблему боротьби з пилом у доменних цехах. До того ж велика кіль­кість пилу виділяється при вивантаженні колошникового пилу з пи­ловловлювачів. Щодо складу пилу доменних цехів, то він є аналогіч­ним пилу на агломераційних фабриках. На ливарному ж дворі в пилу переважають частки графіту, що виділяються з чавуну і шлаку.

Доменний цех відрізняється найбільшою кількістю газонебез­печних місць, до яких належать: колошникові площадки; площад­ки шахти печей; пиловловлювачі; місця сушіння ковшів; робочі площадки горнових та їхніх помічників; різні ділянки газового господарства. Ступінь небезпеки подібних місць визначається кон­центрацією оксиду вуглецю (як складника доменного газу). Завдяки впровадженню системи профілактичних заходів (герметизація кому­нікацій, автоматизація подачі газу, нормалізація спалювання газів, раціональна вентиляція тощо), а також завдяки розробленій системі контролю гострі отруєння оксидом вуглецю можуть бути практично ліквідовані. Разом із тим на ряді ділянок в умовах невеликого пере­вищення гранично допустимої концентрації складових доменного газу в повітрі робочої зони не виключені хронічні отруєння оксидом вуглецю.

Усі роботи з обслуговування доменної плавки є небезпечними щодо травматизму - опіків іскрами і бризками розплавленого мета­лу, що вибиваються з печі гарячими газами і розплавленим металом.

Сталеплавильне виробництво. До найбільш гігієнічно значу­щих технологічних процесів належить принципово нова техноло­гія одержання сталі, при якій перероблена в котуні руда відновлю­ється воднем чи його сумішшю з оксидом вуглецю при температурі 1300°С безпосередньо в залізо. Отримане таким чином губчате залізо в електродугових печах переробляється в сортову сталь. При тако­му способі виробництва виключається доменний процес, відпадає необхідність у виробництві коксу й агломерату, тобто ліквідуються найбільш несприятливі в гігієнічному й екологічному значенні тех­нологічні процеси.

У повітрі сталеплавильних цехів може виявитися окис вуглецю в кількостях, що перевищують гранично допустимі. Джерелами його можуть бути газові комунікації й апаратура; елементи печей (напри­клад, регенератори мартенівських печей); конвертери; газові пальни­ки; міксери; розплавлений метал і шлак тощо.

Пил у сталеплавильних цехах утворюється при переміщенні ших­тових матеріалів. До його складу входять оксиди заліза, марганце­вої руди, феросплавів - феросиліцій, ферохром, феровольфрам. По­стійним джерелом пилу (аерозолів конденсації) є випаровування розплавленого металу. Поряд з оксидами заліза пил може містити кремнезем, сполуки сірки, окису ванадію, молібдену, нікелю, фто­ру, свинцю, селену та ін. Аерозолі конденсації відрізняються висо­ким ступенем дисперсності: понад 95% пилин мають розмір менше 1 мкм. У концентраціях, що перевищують гранично допустимі, пил може траплятися при всіх видах сталеваріння. Однак найвищі рівні запилення відзначені при конвертерних способах одержання сталі, що можна пояснити широким застосуванням дуття і більш інтенсив­ним процесом сталеваріння. Найбільш силікозонебезпечними робота­ми у сталеплавильних цехах є роботи із заміни і ремонту вогнетрив­ких футерівок. Пил, що містить до 70% вільного двоокису кремнію, утворюється при ламанні, навантаженні, транспортуванні старих вогнетривких кладок і обмазок та при інших операціях. Виконання таких операцій, як правило, потребує великого фізичного напружен­ня і проводиться в умовах нагрівального мікроклімату, що викликає гіпервентиляцію легень (частішання і поглиблення дихання), підви­щує силікозонебезпечність робіт вогнетривщиків.

Прокат сталі. У прокатних цехах має місце значне забруднення повітря робочої зони пилом при обтиску і прокатці металу. Він утво­рюється з окалини, має дрібнодисперсний склад (пилини розміром до 10 мкм становлять 86-90% від кількості всього пилу). Пил також виникає при абразивній обробці заготівок і готового прокату та при його вогневому зачищенні. В останньому випадку концентрація пилу може в десятки разів перевищувати гранично допустиму. У повітрі зони пічних прольотів може виявлятися оксид вуглецю звичайно у концентраціях, нижчих за гранично допустимі. Пари вуглеводнів утворюються при сублімації мастил, що застосовуються для змащен­ня механізмів прокатних станів. У травильних відділеннях повітря забруднюється парами кислот (сірчаної, соляної, азотної), викори­стовуваних для травлення прокатної продукції.

Із професійних захворювань металургів можуть спостерігатися випадки пневмоконіозів, пилових бронхітів, вібраційної хвороби і різних невритів. Пневмоконіоз виявляється серед робітників-вогне-тривщиків, зайнятих холодним ремонтом мартенівських печей, від­новленням футерівки конвертерів та інших металургійних ємностей. Як відомо, ця група робітників зазнає впливу високих концентрацій кварцового пилу, нерідко в екстремальних умовах мікроклімату. Ці роботи потребують особливої уваги.

Профілактичні й оздоровчі заходи. Технічне переозброєння чорної металургії, зростання виробничних потужностей, поява нових тех­нологічних процесів, комплексна механізація й автоматизація ви­робництва докорінно змінюють вигляд промислових підприємств і не тільки в техніко-економічному, а й у гігієнічному розумінні.

На фабриках з виробництва агломерату й котунів розміщення випалювальних машин в окремих будинках павільйонного типу без міжповерхових перекриттів сприяє підтриманню мікроклімату на робочих місцях на рівнях, близьких до нормованих параметрів, за рахунок аерації як основи повітрообміну в гарячих цехах. Особ­ливо ретельне укриття розмольно-дробильного устаткування і випалювальних машин із застосуванням ефективної місцевої ви­тяжної вентиляції істотно зменшує виділення пилу і шкідливих га­зоподібних речовин (оксиду вуглецю, сірчистого газу тощо) у повітря робочих приміщень і дає змогу підтримувати їх концентрації на рівні гранично допустимих значень.

На сучасних великовантажних доменних печах здійснено ряд принципово нових технічних рішень, що забезпечують усебічне по­ліпшення умов праці, значне скорочення операцій, які потребують тяжкої фізичної праці. Серед цих рішень: автоматизована конвеєрна система шихтоподачі та гідрозмивних ділянок підбункерного від­ділення; застосування системи одноноскового розливання чавуну; використання знімного головного жолоба; застосування бурмашини і пушки з дистанційним управлінням для розкриття і закладення чавунної льотки. Обладнання стрічкових конвеєрів та всіх вузлів, де утворюється пил, повними металевими укриттями з єдиною ко­лекторною аспіраційною системою, що забезпечує ефективне три­ступінчасте очищення повітря, запобігає забрудненню повітря робо­чої зони і навколишнього середовища.

У сталеплавильних цехах переведення мартенівських печей з мазуту на газове паливо значно зменшує виділення газів в атмо­сферу цеху. У діючих киснево-конвертерних установках місткістю 300-350 т передбачена механізація подачі сипких матеріалів; феро­сплавів; ламання футерівки конвертера і ковшів; автоматизація управління технологічним процесом із застосуванням ЕОМ.

Істотному оздоровленню умов праці сталеварів на ділянці роз­ливання сприяє впровадження установок безупинного розливання сталі, управління роботою яких здійснюється з пульта управління, розміщеного в окремому приміщенні.

У сучасних прокатних цехах з високопродуктивними прокатними станами завдяки застосуванню комплексної механізації й автома­тизації виробничих операцій практично цілком ліквідована тяжка фізична праця. Управління виробничим процесом здійснюється ди­станційно з використанням промислового телебачення.