Частина IV.

11. Охорона праці і техніка безпеки при виробництві конструкцій з кольорових металів і сплавів

Основні небезпеки та шкідливості, що призводять до виробничих травм при зварюванні:

ураження електричним струмом при електрозварювальних ро­ботах;

ураження зору та відкритої поверхні шкіри випромінюванням елект­ричної дуги;

отруєння організму шкідливими газами, пилом та випарами, що виділяються при зварюванні;

травми від вибухів балонів стиснутого газу, ацетиленових гене­раторів і посудин з-під горючих речовин;

пожежна небезпека та опіки;

механічні травми при заготівельних і складально-зварювальних операціях, а також пошкодження слухових органів при плазмовому різанні.

Електробезпека. Враження електричним струмом відбувається при дотику до струмоведучих частин електропроводки та зварю­вальної апаратури, що застосовується для дугового, контактного та променевого видів зварювання. Струми, що проходять через тіло людини, більші, ніж 0,05 А (при частоті 50 Гц), можуть викликати важкі наслідки й навіть смерть (>0,1 А). Опір людського організму залежно від його стану (втомленість, вологість шкіри, стан здоров'я) змінюється в широких межах від 1000 до 20 000 Ом. Напруга холостого ходу джерел живлення нормальної дуги досягає 90 В, а при плазмовому різанні слід ураховувати більше значення напруги на дузі і холостого хода джерела живлення (180 В при ручному і до 500 В при машинному різанні). Тому при поганому самопочутті зварника через нього може пройти струм, близький до граничного, - 0,09 А.

Електробезпека забезпечується:

виконанням вимог електробезпеки електрозварювального облад­нання, надійною ізоляцією, застосуванням захисних огорож, автобло­куванням, заземленням електрообладнання та його елементів, обме­женням напруги холостого ходу джерел живлення (генератори постій­ного струму до 90 В, трансформатори до 75 В). Довжина проводів між мережею живлення і пересувним зварювальним агрегатом не повинна перевищувати 15 м. При роботі в утруднених умовах або в закритих посудинах зварювальна установка повинна мати блокуючий пристрій для автоматичного вимкнення зварювального кола або зниження напруги при обриві дуги до 12 В. При зварюванні на змінному струмі можна використовувати пристрій для зниження вторинної напруги джерела живлення типу БСНТ-4. Корпуси зварювальних апаратів, каркаси розподільних щитів і шаф необхідно заземлювати мідним проводом перерізом не менше 6 мм² чи сталевим перерізом не менше 12 мм². Температура нагріву окремих частин зварювального агрегату не повинна перевищувати 75 ºС;

індивідуальними засобами захисту (робота в сухому та міцному спецодязі та рукавицях, у черевиках без металевих шпильок та гвіздків);

додержанням умов роботи (припинення роботи під час дощу та сильного снігопаду, коли немає укриття; користування гумовим килимком, гумовим шоломом та калошами при роботі всередині місткості, а також переносною лампою напругою не більше 12 В; ремонт електрозварювального обладнання та апаратури спеціалістами-електриками).

Захист зору та відкритої поверхні шкіри. Електрична зварю­вальна дуга створює три види випромінювання: світлове, ультра­фіолетове, інфрачервоне.

Світлові промені засліплюють, бо їх яскравість значно перевищує допустимі норми. Ультрафіолетове випромінювання навіть при короткочасній дії протягом кількох секунд спричинює захворювання очей, що називається електроофтальмією. Воно супроводжується гострим болем, різзю в очах, сльозотечею, спазмами повік. Тривала дія ультрафіолетового випромінювання призводить до опіків шкіри, інфрачервоного - помутніння кристалика ока (катаракта), що може призвести до послаблення та втрати зору; теплова дія цих проме­нів викликає опіки шкіри.

Захист зору та шкіри обличчя при дуговому зварюванні забезпе­чується використанням щитків, масок або шоломів із жаростійких діелектриків (фібри, просоченої спеціальним розчином, фанери і т. ін.) із захисними стеклами - світлофільтрами (розмір 52×102 мм), що затримують і поглинають випромінювання дуги. Залежно від потужності дуги застосовують різні світлофільтри. Для захисту від випромінювання дуги в стаціонарних умовах встановлюють захисні кабіни, а при будівельних і монтажних роботах використовують переносні щити та ширми. Для захисту тіла застосовують спецодяг із цупкого брезенту чи сукна, іноді з азбестової тканини.

Захист від отруєння шкідливими газами, пилом і випарами. Склад і кількість шкідливих газів, пилу та випарів залежать від виду зварювання, складу захисних засобів (покриття, флюсів, газів),

зварюваного та електродного матеріалів. Кількість зварювального пилу (аерозолі) та легких сполук при зварюванні, становить від 10 до 150 мг на 1 кг розплавленого електродного металу. Основними їх складовими є оксиди заліза (до 70 %), марганцю, кремнію, хрому, фтористі та інші сполуки. Найшкідливішими є хром, марганець та фтористі сполуки. Крім аерозолі повітря в робочих приміщеннях при зварюванні забруднюється різними шкідливими газами: оксидами азоту, вуглецю, фтористим воднем та ін.

Особливо шкідливими речовинами вражаються робітники при зварюванні і різанні кольрових металів. Їх гранично допустимі концентрації (ГДК) (табл. 11.1) часто бувають набагато перевищувані на практиці.

Таблиця 11.1 – ГДК шкідливих речовин в повітрі

Зварювані метали, сплави і газові сполуки	Речовина	ГДК, 10-6 кг/м3
Алюміній і сплави на його основі	Алюміній	2
Мідь і сплави на її основі	Мідь (метал і його оксиди) оксид марганця оксид кремнія оксиди нікеля оксид цинка оксиди азота озон Алюміній	1 0,3 1 0,5 5 5 0,1 2
Берилієва бронза	Берилій і його сполуки	0,01
Свинець	Свинець і його неорганічні сполуки	0,01
Сполуки водня	Фтористий водень	0,5

Примітки: При зваруванні вольфрамовим електродом його ГДК = 6·10^-6 кг/м³, при

газовому зварюванні з використанням флюсів ГДК борної кислоти 10·10^-6

кг/м³ і борного ангідрида 5·10^-6 кг/м³.

Так, при зварюванні плавким електрдом плит з алюмінієвого сплава АМг6 з використанням зварювального дроту Св-АМг6 концентрація твердоскладових зварювального аерозоля (ТСЗА) набагато більша порівняно із використанням вольфрамового електрода (табл. 11.2).

Таблиця 11.2 – Вміст шкідливих речовин в повітрі при зварюванні алюмінієвих сплавів в середовищі інертних газів

Місце отримання проб	Компоненти зварювального аерозоля	Середня концентрація, кг/м3·10-6
Зварювання плавким електродом
0,2 м від дуги	TC 3A Al2O3 MgO MnO2 Fe2O3 O3 CO NO	320 170 20 2,5 3,5 0,2 6,3 9,0
4м від дуги	TC 3A Al2O3 MgO O3	1,3 1,4 0,3 0,04
Зварювання вольфрамовим електродом
0,2м від дуги	TC 3A O3 CO NO	2,5 0,02 12,5 3,7

Якщо порівняти дані таблиць 11.1 та 11.2 видно, що вміст майже усіх речовин біля органів дихання зварників набагато більший допустимих норм. Особливості додержання правил техніки безпеки при зварюванні міді і мідних сплавів полягають у тому, що мідь і легуючі елементи в її сплавах інтенсивно випарюються, а їхня пара дуже токсична. Приведені дані щодо ГДК шкідливих речовин взяті в повітрі на рівні дихальних органів (табл. 11.1).

Місцеві пилогазоприймачі необхідно розміщувати безпосередньо біля зварювальної ванни, а продуктивність стаціонарних або пересувних пристроїв має бути не менше 1000 м³/год. У фільтровентиляційних апаратах треба використовувати фільтри, очищуючи повітря не тільки від ТСЗА, але і від озоновміщуючих складових зварювального аерозоля. Серед останніх найбільш небезпечним є цинк, свинець і берилій. При зварюванні міді і деякиз її сплавів застосовуються азот і аргон, які, маючі більшу питому вагу, можуть витісняти кисень з приміщення; особливо це небезпечно при роботі в замкнутих об'ємах, що треба ураховувати при установці відсмоктувачів місцевої і загальної вентиляції. В таких приміщеннях забор повітря для контролю вмісту азота і аргона має проводитися постійно за допомогою автоматичного газоаналізатора безперервної дії.

При зварюванні конструкцій на пересувних робочих місцях треба застосовувати вентиляційні пристрої ежекторного типу; розрахунковий повітрянний обмін має бути не менше 11000 м³/кг витраченого електродного дроту.

Берилієву бронзу можна зварювати тільки в закритих камерах з витяжною вентиляцією із швидкістю руху повітря в робочому пройомі камери не менше 1 м/с, а вихідні отвори вакуумних насосів треба приєднувати до місцевої вентиляції. Очищення камери від нагара після зварювання слід виконувати тільки вологим сособом (нагар розчиняється в 5% соляній кислоті) при вмикненій місцевій витяжній вентиляції і використанні респиратора "Лепесток".

Поряд з короткочасним струєнням, що виявляється як запаморочення, головний біль, нудота, блювання, слабкість та ін., отруйні речовини можуть відкладатися в тканинах організму людини і викликати хронічні захворювання. Особливу увагу слід звертати на концентрацію марганцю, бо його наявність в повітрі більше 0,3 мг/м³ може викликати важкі захворювання нервової системи.

Найшкідливішим є зварювання покритими електродами, а при автоматичних методах зварювання кількість шкідливих виділень значно менша.

Пожежна безпека. Причинами пожежі при зварювальних роботах можуть бути іскри та краплі розплавленого металу та шлаку, необережне поводження з полум'ям пальника при наявності горючих матеріалів поблизу робочого місця зварника. Небезпеку пожежі особ­ливо слід враховувати на будівельно-монтажних майданчиках і при ремонтних роботах у непристосованих для зварювання приміщеннях.

Основні вимоги пожежної безпеки викладено в "Правилах пожежної безпеки при проведенні зварювальних та інших вогневих робіт на об'єктах народного господарства". Місця, де виконується зварю­вання, мають бути оснащені вогнегасниками, ящиками з піском, лопатами та совками, бочками чи відрами з водою. Дерев'яні конструк­ції, розташовані ближче 5 м від зварювальних постів, обштукатурюють або оббивають листовим азбестом чи листовою сталлю по повсті, змоченій в глинистому розчині. В зоні попадання бризок металу та іскор не має бути займистих предметів. Легкозаймисті та вибухонебезпечні матеріали мають бути на відстані не менш як 30 м від місця зварювання. Дерев'яні підлоги, настили, помости при потребі захищають від іскор і крапель розплавленого металу та шлаку лис­тами азбесту чи заліза. Зварників забезпечують спецодягом, взут­тям, рукавицями та головним убором.

Для забезпечення вибухобезпеки зварювальні роботи в місткостях з-під горючих продуктів виконують лише після їх ретельної очистки від залишків продуктів і дво-, трикратного промивання гарячим 10 %-ним розчином лугу з наступним продуванням парою чи повітрям. Газопро­води можна ремонтувати тільки після їх ретельного продування.

Травми (удари, порізи) бувають при заготівельних і складально-зварювальних операціях. Такі травми спричинюються недодержан­ням техніки безпеки під час роботи на металорізальному облад­нанні при заготівельних операціях, відсутністю пристроїв для транспортування і складання важких деталей; несправністю транс­портних засобів - візків, ланцюгів, тросів, захоплювачів, недотри­манням персоналом основних правил з такелажних робіт; несправ­ністю інструменту - кувалд, молотків, зубил, ключів і т. ін.

Основними заходами зі зниження травматизму є продумані з точ­ки зору безпеки робіт технологія заготівлі, складання та зварюван­ня, правильне оснащення робочих місць та додержання персона­лом основних правил з техніки безпеки.

Основними джерелами небезпеки при газовому зварюванні є:

вибухи ацетиленових генераторів від зворотних ударів полум'я, коли не спрацьовує водяний затвор;

вибухи кисневих балонів у момент їх відкривання, якщо на шту­цері балона чи на клапані редуктора є масло;

небезпека пожежі в приміщенні, займання волосся та одягу, опіки зварника при необережному поводженні з пальником;

опіки очей у разі, коли зварники не користуються світлофільтрами;

отруєння шкідливими газами, що накопичилися, коли немає при­пливно-витяжної вентиляції в приміщеннях.

Безпечна робота при газовому зварюванні і різанні можлива ли­ше при правильному поводженні з матеріалами, обладнанням та апаратурою згідно з "Правилами техніки безпеки та виробничої санітарії при виробництві ацетилену, кисню та газополуменевій обробці металів". До виконання газозварювальних і газорізальник робіт допускаються робітники не молодше 18 років, які пройшли спеціальне навчання з перевіркою знань безпечної роботи.

Забороняється працювати без водяного затвора чи при несправ­ному водяному затворі; не можна до одного водяного затвора при­єднувати кілька пальників або різаків.

Потрібно строго додержуватися правил поводження та догляду за ацетиленовими генераторами згідно з інструкцією з експлуатації.

Треба бути обережним при роботі з карбідом кальцію: зберігати його в сухих, добре провітрюваних, вогнестійких приміщеннях; на місці ви­конання робіт зберігати карбід кальцію в непошкоджених барабанах із щільно закритою кришкою; розкривати барабани з карбідом кальцію слід лише спеціальним інструментом, що запобігав можливості утво­рення іскор; треба захищати барабани від поштовхів і ударів.

При зварюванні кольрових металів часто застосовується попередній, а інколи і супутній підігрів, який реалізується за рахунок згоряння горючих газів у сумішах з киснам. Такі суміші можуть бути вибухонебезпечними навіть при навності іскор; співвідношення їх з повітрям і киснем наведені в табл. 11.3.

Таблиця 11.3 – Граничні співвідношення компонентів вибуховонебезпечних сумішей

Пальне	Об'ємна частка пального в суміші, %
	з повітрям	з киснем
Ацетилен Водень Метан Природний газ Пропан Бутан Пара бензина Пара гасу	2,3 – 100 3,3 – 81,5 4,8 – 16,7 4,8 – 14 2 – 9,5 1,5 – 8,5 0,7 – 6 1,4 – 5,5	2,1 – 100 4,6 – 93,9 5 – 59,2 5 – 59,2 2 – 48 1,3 – 47 2,1 – 28,4 2 – 28

Кисень крім того активно реагує з жировими речовинами або з твердим пальним, яке знаходиться у дисперсному вигляді, що призводить до їх окислювання, а утворене при цьому тепло призводить до самовозгоряння, яке активно підтримується киснем. Це викликає опіки у робітників і стає причиною пожеж.

Слід захищати кисневі балони від поштовхів і ударів при транс­портуванні та зберіганні. Для забезпечення вибухобезпеки транс­портувати балони дозволяється на ресорних транспортних засобах, спеціальних ручних візках і ношах, у спеціальних контейнерах. Балони слід надійно кріпити у вертикальному положенні на значній відстані від нагрівальних приладів, у захищеному від дії сонячних променів місці. Сумісне зберігання балонів з горючими газами та киснем не допускається.

Експлуатація брудних, із вм'ятинами та подряпинами, несвоєчасно випробуваних балонів не допускається. Особливо слід звертати увагу на відсутність масла чи бруду на штуцері вентиля кисневих балонів.

Під час газополуменевої обробки зварники повинні працювати в спецодязі, рукавицях і захисних окулярах із стеклами Г-1, Г-2, Г-3, а допоміжні робітники - в окулярах із стеклами В-1, В-2, В-3. Зі збіль­шенням потужності полум'я треба застосовувати скло з більшим номером, якнайтемніше.

При виконанні газололуменевих робіт всередині відсіків, ям та резервуарів, де можливі накопичення шкідливих газів, мають пра­цювати переносні припливно-витяжні вентилятори.

Плазмове різання супроводжується сильним шумом, який у поєднанні з ультразвуковим є небезпечним для обслуговуючого персонала. Діючими нормами установлені допустимі рівні звукового тиску в залежності від частоти шуму (табл. 11.4)

Таблиця 11.4 – Допустимі норми шума при плазмовому різанні на відстані 0,5 м від плазмотрона

Місце вимірування шуму	Рівень шумового тиску (дБ) для середніх частот октавних полос (Гц)
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
На робочому місці Те саме при використанні протишуму ВЦНИИОТ – 2 Витяжна вентиляція (вентилятор поза приміщенням)	90 - 67	92 - 67	86 102 66	83 102 57	80 107 48	78 114 43	76 120 39	74 113 40

Взагалі сила робочого струму мало впливає на рівень шуму, в той час як влив робочої напруги більш суттєвий. Рівень шуму на відстані 1 м знижується на 6дБ, на відстані 4м – на 16дБ. Тому при механізованному різанні практикується дистанційні методи керуванням процеса різання.

Оскільки при ручному зварюванні робітник знаходиться поруч з плазмотроном, доцільне використання протишумових навушників або протишумної каски ВЦНИИОТ – 2М з навушниками, яка захищає від іскор, механічних травм голови і від високочастотного шума інтенсивністю до 120 дБ.

Крім того необхідно обмежувати сумарну тривалість впливу шуму на оператора протягом робочої зміни. Діючими нормами передбачається поправки до табл. 11.4 при перевищенні допустимого рівня шуму на 6 – 12 дБ за рахунок обмеження тривалості вплива шуму до 4 і 1 год.

При плазмовому різанні виділяється багато газів, пари від розрізаємих металів і аерозолей від хімічних з'єднань, особливо, оксидів міді і цинка. Ці виділення вилучаються за допомогою загальнообмінної вентиляції і обов'язковим додатковим відсмоктуванням газів і пилу від місць їх утворення. При ручному різанні постійне робоче місце має бути облаштоване столом з нижнєбоковим відсмоктуванням овітря кратністю обміну до 6 – 12 тис. м³/год. При різанні міді і її сплавів необхідно використовувати шлангові протигази з примусовою подачою повітря або фільтруючі промислові протигази, респиратори "Лепесток", "Астра" і т.і.

У всіх нещасних випадках перш за все треба викликати швидку допомо­гу, після чого негайно приступити до подавання допомоги власноручно.

Допомога неспеціалістів у галузі медицини обмежується зупин­кою кровотечі, перев'язкою рани чи опіку, штучним диханням, на­кладанням нерухомої пов'язки при переломі, переносом і переве­зенням потерпілого. В аптечці першої допомоги на ділянці чи в бригаді мають бути: розчин йоду спиртовий, бинти, вата, розчин борної кислоти, цинкові краплі, піпетки для очей, нашатирний спирт, сода, марганцевокислий калій, ефірно-валеріанові краплі, складні фанерні шини, подушка з киснем або карбогеном.

При враженні електричним струмом треба звільнити потерпілого від електропроводів (з додержанням техніки безпеки), забезпечити доступ свіжого повітря, при втраті свідомості негайно викликати швидку медичну допомогу, а до прибуття лікаря робити штучне дихання.

При електроофтальмії на очі необхідно покласти вату, змочену в хо­лодній воді, а краще в слабому розчині питної соди чи в 2 %-ному розчині борної кислоти, а потерпілого бажано перевести в темне приміщення.

При загорянні на людині одягу треба накинути на неї будь-яку річ - брезент, мішок, ковдру і притиснути до тіла, а при наявності води - облити її водою. Якщо людина знепритомніла, треба винес­ти її на свіже повітря. При тяжких опіках обережно зняти одяг і взут­тя (краще розрізати їх), обпалене місце змазати речовиною «Лівія», покрити стериль­ним матеріалом, накласти вату і перев'язати. Опіки хімічними речо­винами змочують водою протягом 10-15 хв. При опіках кислотою роблять примочки з содового розчину, лугом - з розчину борної кислоти чи слабкого розчину оцту.

При отруєнні газами треба перш за все винести потерпілого на свіже повітря, розстібнути одяг. Дати понюхати нашатирний спирт, розтерти шкіру, зігріти, коли холодно, зробити штучне дихання, дати подихати киснем (особливо при отруєнні СО).

У разі перегріву при роботі влітку на відкритому повітрі (тепловий удар) потерпілого слід перенести в прохолодне місце, зняти одяг, змочити голову і ділянку серця холодною водою, дати понюхати нашатирний спирт. При зупинці дихання зробити штучне дихання; коли потерпілий опритомніє, дати йому випити води із сіллю.