Термическая обработка деталей

Опасные и вредные факторы, возникающие при термической обработке изделий, обусловлены ее видом, применяемым оборудованием и рабочими средствами.

В процессе цементации при использовании древесного угля в смеси с углекислым натрием или калием возможно выделение цианистого натрия и калия. При закалке в ваннах с желтой кровяной солью (t = 500..650 °С) в нейтральной или слабокислой среде возможно образование цианистых соединений. Процесс азотирования ведет к выделению в воздух аммиака и нитробензола; при закалке в свинцовых ваннах в воздух выделяются пары свинца (0,05..0,11 мг/м3), при закалке в масле – углеводороды.

В термических цехах может возникнуть взрывопожароопасность при применении масел при работе с контролируемыми атмосферами, с соляными, щелочными печами-ваннами. Особенно опасна система масло-кислород (воздух), когда масла при перегреве подвергаются термическому разложению и образуют углеродные фракции.

Источниками взрывоопасности являются водоохлаждаемые узлы, так как при неисправностях герметичность их нарушается и вода попадает в рабочее пространство печи; под действием высокой температуры она интенсивно испаряется, поэтому в результате повышения давления в печи может произойти взрыв; иногда вода разлагается, а при попадании воздуха в печи может образоваться гремучая смесь.

Согласно ГОСТ 12.3.004-75* «ССБТ. Термическая обработка металлов. Общие требования безопасности» участки травления металлов, цианирования, жидкостного азотирования и свинцовых печей-ванн, а также участки подготовки твердого карбюризатора, Диффузной металлизации и борирования должны быть отделены от других участков отделения (цехов) термической обработки металлов.

При термической и химико-термической обработке должны применяться масла, кислоты, щелочи и другие химические вещества, на которые утверждена нормативно-техническая документация.

Ядовитые соли для термической обработки должны использоваться в гранулированном виде. Использование ядовитых солей в порошках допускается с разрешения органов Государственного санитарного надзора. Кислоты, щелочи, легко воспламеняющиеся и горючие жидкости, используемые в количестве более 400 кг в рабочую смену должны подаваться к рабочим местам по трубопроводам. Погрузка изделий и деталей массой более 20 кг и разгрузка их должны осуществляться погрузочно-разгрузочными устройствами.

Помещения термических цехов, термическое оборудование и коммуникации должны быть оснащены контрольно-измерительными приборами для контроля уровня опасных и вредных производственных факторов, возникающих при данном процессе. В местах возможной локализации действия опасных и вредных производственных факторов (термические цехи, отделения, участки на газопроводах и на линиях сжатого воздуха) должны быть установлены быстродействующие отсекающие устройства. Помещения термических цехов обязательно оборудуются общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая напряженность электромагнитных полей (ЭМП) на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного с применением ВЧ-энергии для промышленной термообработки, не должна превышать в течение рабочего дня по электрической составляющей, В/м: 50 – для частот от 60 кГц до 3 МГц, 20 – для частот от 3 до 30 МГц, 10 – для частот от 30 до 50 МГц, 5 – для частот от 50 до 300 МГц; по магнитной составляющей, А/м: 5 – для частот от 60 кГц до 1,5 МГц, 0,3 - для частот от 30 до 50 МГц.

При обслуживании установок для высокочастотного нагрева металла (ламповые и машинные генераторы) необходимы мероприятия по электробезопасности и защите от длинноволнового излучения (экранирование установок). Экранирование источников излучения рекомендуется проводить при помощи замкнутых камер из листового металла или мелкой металлической сетки.

Санитарно-эпидемиологические станции и заводские лаборатории чистоты воздуха предприятий должны регулярно (согласно графику) проводить анализы воздуха на содержание в нем цианистых соединений, щелочи, свинца, СО, углеводородов, масляного аэрозоля и других вредных веществ.

Меры безопасности для персонала, обслуживающего печи, изложены в [15].

Предупреждение пожаро- и взрывоопасной ситуации при работе с закалочными маслами достигается в результате правильного выбора марки масла и режима работы. Эффективным средством тушения пожара, вызванного возгоранием масла, могут быть углекислотные огнетушители (они не загрязняют закалочное масло). На больших масляных ваннах по краю резервуара целесообразно создавать "углекислотный душ".

Эффективны автоматические противопожарные устройства и системы подавления взрывов.

В термических цехах применяют средства защиты работающих в соответствии с ГОСТ 12.4.011 - 89*: специальную обувь, специальную одежду, очки, респираторы. При работе с кислотами и щелочами применяют защитные средства для рук: пасту ИЭР-1, крем "Пленкообразующий", перчатки. Для защиты лица и глаз от брызг расплавленных солей и энергии излучения применяются металлическая сетка с ячейками 0,8x0,8 мм, в которой на уровне глаз вставлено органическое стекло размером 80x80 мм и толщиной 3 мм, выгнутое по овалу лица.

Санитарно-бытовые устройства и спецодежда должны отвечать «Правилам техники безопасности и производственной санитарии при термической обработке металлов». Рабочие термических цехов обеспечиваются подсоленной газированной водой с содержанием соли 0,5% (5 г соли на 1 л воды) из расчета 4...5 л в смену на каждого.

К эксплуатации газового оборудования, установок токов высокой частоты и других допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, а также сдавшие квалификационный экзамен и имеющие удостоверение.

Для уменьшения загрязненности атмосферы устраивают системы газоулавливания и газоочистки; используют газы, содержащие СО и углеводороды, для технологических целей; регулируют состав атмосферы (при помощи электропечей сопротивления с контролируемой атмосферой и других); заменяют процессы с большим газовыделением (нагрев в соляных ваннах) другими. Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха (особенно при выбросе отходящих промышленных газов), для технологической подготовки газов и извлечения из газов полезных материалов проводится пылеулавливание с помощью пылеуловителей, встроенных в основное или выносное оборудование.

Особое внимание должно обращаться на обезвреживание сточных вод, в которых могут находиться цианистые соединения или другие ядовитые вещества. Для обезвреживания цианосодержащих сточных вод рекомендуется использовать щелочь (известковое молоко) и хлорсодержащие компоненты (жидкий хлор, гипохлорит натрия, гипохлорит кальция, хлорную известь). Количество щелочи должно обеспечиваться поддержанием рН (водородного показателя) сточных вод в пределах 10,5...11,0. Дозу активного хлора принимают равной 3,5 части на 1 часть циана. Затем циансодержащие воды перед отстойниками подкисляют до нейтральной среды. Для очистки от цианидов возможно также применение марганцовокислого калия и перекиси водорода. При значительных концентрациях цианидионов (например, в сточных водах участков цианирования) целесообразно применение электрохимической очистки.

Для отстаивания сточных вод могут применяться горизонтальные и вертикальные отстойники с продолжительностью отстаивания не менее 2 часов.