
- •5. Отверждение покрытий
- •5.1. Общие сведения о пленкообразовании
- •5.2. Методы интенсификации процессов отверждения с помощью нагрева
- •5.3. Отверждение покрытий под действием ультрафиолетового излучения
- •5.4. Радиационно-химическое отверждение покрытий
- •6. Типовые технологические процессы создания защитно-декоративных покрытий на древесине и древесных материалах
- •6.1. Подготовка поверхности древесины и древесных материалов к отделке
- •6.2. Создание покрытия
- •6.1. Количество лака и толщина покрытий, наносимых за один прием на плоские поверхности деталей из древесины
- •6.3. Декоративная обработка покрытий
- •6.4. Технологические процессы имитационной отделки
- •7. Организация производства в отделочных цехах
- •7.1. Оборудование и организация рабочих мест в отделочных цехах
- •7.2. Конвейеризация и автоматизация процессов отделки
- •7.3. Расчет производительности отделочного оборудования
- •7.4. Подготовка отделочных материалов и нормирование их расхода
- •8. Охрана труда и защита окружающей среды
- •8.1. Охрана труда и противопожарные мероприятия в отделочных цехах
- •8.1. Предельно допустимые концентрации вредных веществ
- •8.2. Охрана окружающей среды
8. Охрана труда и защита окружающей среды
8.1. Охрана труда и противопожарные мероприятия в отделочных цехах
Процесс отделки изделий из древесины отделочными материалами сопровождается выделением значительного количества веществ, загрязняющих воздух рабочих помещений. Условия работы в отделочных цехах деревообрабатывающих предприятий определяются особенностями отделочных материалов, применяемых для создания защитно-декоративных покрытий.
Лакокрасочные материалы, особенно нитроцеллюлозные, содержащие значительные количества органических растворителей, огнеопасны. Пары растворителей, входящие в состав этих материалов, смешиваясь с воздухом в определенных концентрациях, могут образовывать взрывчатые смеси.
Большинство органических растворителей вредно действуют на организм человека при вдыхании их паров или непосредственном соприкосновении с кожным покровом. Важнейшим санитарно-техническим показателем растворителей является токсичность, которая определяет предельно допустимые концентрации (ПДК) их в атмосфере производственных помещений. Некоторые летучие мономеры и отвёрдители также являются токсичными веществами. Токсическими свойствами обладает и пыль, образующаяся при сухом шлифовании древесных материалов и лакокрасочных покрытий.
Наиболее токсичными являются пары и аэрозоли растворителей, в первую очередь ароматических, хлорированных и галогенопроизводных углеводородов, некоторых мономеров (стирол), отвердителей и пластификаторов. Особенно неблагоприятное действие на организм работающих оказывают пыль и аэрозоли красок и эмалей, содержащих свинцовые, медные и некоторые оловоорганические соединения в качестве пигментов, стабилизаторов- и целевых добавок. Сильное токсическое действие оказывает формальдегид, выделяющийся в процессе отверждения феноло-, карбамидо- и меламиноформальдегидных лакокрасочных материалов, особенно при повышенных температурах.
В табл. 8.1 приведены действующие ныне нормы (ГОСТ 12.1.005-76 и СН 345—71) предельно допустимых концентраций (ПДК) некоторых наиболее часто применяемых летучих органических жидкостей, используемых для растворения пленкообразующих веществ и доведения их растворов до рабочей вязкости, а также мономеров, отвердителей, летучих компонентов пленкообразователей.
8.1. Предельно допустимые концентрации вредных веществ
Вещество |
ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3 |
Класс опасности |
Растворители | ||
Ацетон |
200 |
4 |
Безол |
5 |
3 |
Бутилацетат |
200 |
4 |
Дихлорэтан |
10 |
3 |
Ксилол |
50 |
3 |
Скипидар |
300 |
4 |
Сольвент |
100 |
4 |
Спирт бутиловый |
10 |
3 |
Спирт этиловый |
1000 |
4 |
Толуол |
50 |
3 |
Уайт-спирит |
300 |
4 |
Циклогексан |
10 |
3 |
Этилацетат |
200 |
4 |
Этилцеллозольв |
200 |
4 |
Мономеры, отвердители | ||
Стирол |
5 |
3 |
Гидроперекись кумола (гипериз) |
2 |
2 |
Прочие вещества | ||
Толуилендиизоцианат |
0,5 |
2 |
Формальдегид |
0,5 |
2 |
Красочная пыль, не содержащая свинцовых соединений |
5 |
3 |
Аэросил |
1 |
3 |
Древесная пыль |
6 |
4 |
Озон |
1 |
3 |
Химической промышленностью выпускаются смеси растворителей для разбавления определенных групп лакокрасочных материалов: РКБ-2 — для разбавления лака МЧ-52; 646, 647 и 648 — для разбавления нитроцеллюлозных лаков, эмалей, шпатлевок; Р-4 и Р-5 — для разбавления лакокрасочных материалов на основе перхлорвиниловых, полиакриловых, эпоксидных и других смол; Р-189 — для разбавления полиуретановых и уралкидных лакокрасочных материалов; Р-278 — для разбавления лака ВЛ-278; Р-251 — для разбавления лаков ПЭ-251 А и ПЭ-251 Б; РЭ — для разбавления лакокрасочных материалов, распыляемых в электрическом поле токов высокого напряжения.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С1,С2,…,Сn) в воздухе помещений к их ПДК (ПДК1, ПДК2;…,ПДКn) не должна превышать единицы С1/ ПДК1 +С2/ПДК2 + . .. + Сn/ПДКn≤1.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии каждого из них.
Приведенные в табл. 8.1 данные позволяют судить также о сравнительной токсичности вредных веществ. Чем выше их токсичность, тем ниже допустимая концентрация их в воздухе рабочей зоны.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности: 1) вещества чрезвычайно опасные; 2) вещества высокоопасные; 3) вещества умеренно опасные; 4) вещества малоопасные.
Такие вредные вещества, как метиловый спирт, бензол и пиробензол (смесь бензола, толуола, ксилола), запрещается применять в качестве растворителей и разбавителей для лакокрасочных материалов. Во всех случаях, где это возможно, следует ограничивать применение толуола и ксилола в лакокрасочных материалах (не более 15 %).
Не разрешается применять для ручных отделочных работ лакокрасочные материалы, в состав которых входят хлорированные углеводороды (дихлорэтан и др.), а также полиуретановые и эпоксидные лакокрасочные материалы для нанесения распылением в кабинах с открытыми проемами.
Для защиты здоровья работающих вентиляция в отделочных цехах должна обеспечивать такой воздухообмен, чтобы концентрации вредных веществ не превышали предельно допустимых санитарных норм. Этими нормами руководствуются как при проектировании новых цехов, так и при контроле санитарного режима в действующих производственных помещениях. Во всех случаях следует стремиться к полному устранению выделения вредных веществ в виде паров, аэрозолей, пыли в воздух помещений.
Помещения отделочных цехов оборудуются механической приточно-вытяжной вентиляцией. Вытяжная вентиляция должна быть местной, то есть обеспечивать удаление вредных веществ от мест наибольшей их концентрации. Такими местами являются камеры, установки, машины для нанесения лакокрасочных материалов. Требования к устройству местной вентиляции зависят в основном от метода нанесения лакокрасочного материала.
Объем воздуха, удаляемого из камер и установок нанесения, определяют по средним скоростям всасывания в открытые проемы с учетом метода нанесения и состава применяемого лакокрасочного материала. Для расчетов можно пользоваться следующими рекомендациями.
При ручных методах нанесения — пневматическом и безвоздушном распылении — нитроцеллюлозных лаков и эмалей расчетная скорость всасывания воздуха в проемах камер нанесения с боковым отсосом должна составлять соответственно 1,0 и 0,6 м/с, при автоматизированных — электростатическом распылении мочевино- и меламиноалкидных, полиэфирных лакокрасочных материалов, окунании, обливании, вальцевании — 0,4…0,5м/с.
В дополнение к местной вытяжной вентиляции предусматривают отсос воздуха в объеме однократного обмена в час из верхней зоны помещения (непосредственно из-под кровли) преимущественно над источниками тепла (сушильными камерами).
Сушильные камеры снабжают Вентиляцией, исключающей возможность образования в них взрывоопасных концентраций и препятствующей выходу воздуха, загрязненного парами растворителей, из сушилок в помещение цеха.
Если на рабочих местах невозможно добиться концентрации вредных веществ в допустимых пределах (в распылительных кабинах для крупногабаритных изделий, шлифовальных отделениях), следует пользоваться средствами индивидуальной защиты: респираторами и масками, защищающими работающих от действия вредных паров растворителей, лакокрасочного тумана и пыли.
Приточный (наружный) воздух подают в помещение цеха рассеянно в рабочую или верхнюю зону.
Из всех систем отопления в отделочных цехах следует отдавать предпочтение воздушному, совмещенному с приточной вентиляцией (без рециркуляции воздуха). Воздушное отопление наиболее отвечает требованиям гигиены и противопожарной безопасности.
Допускается водяное и паровое отопление. Предельная температура на поверхности нагревательных приборов и трубопроводов должна быть не выше 110 °С. Нагревательные приборы систем водяного и парового отопления должны иметь гладкую поверхность, удобную для очистки от пыли. Применение ребристых труб не допускается.
Для поддержания заданных параметров воздуха на рабочих местах у входов в отделочные цеха целесообразно устраивать шлюзы или во душную завесу. Естественное проветривание помещений через окн и фрамуги в рабочее время не разрешается во избежание запылени воздуха.
Воздействие на человека многих лакокрасочных материалов может вызывать заболевание дерматитом, так как содержащиеся в них растворители обезжиривают и раздражают кожу. Для защиты от профессиональных кожных заболеваний применяются различные защитные пасты, кремы и мази, а также моющие средства. Так, например, для предохранения рук от действия растворителей рекомендуется пользоваться профилактическими защитными пастами и мазями: пастами ИЗР-1, ПМ-1 и фурацилиновой, мылом МДМ, биологическими и защитными перчатками из поливинилового спирта и другими средствами.
В случаях работы с кислотами и едкими щелочами (при обессмо-ливании и отбеливании древесины) глаза работающих должны быть защищены защитными очками, руки — резиновыми перчатками и нарукавниками, а одежда — фартуком. Работающим в отделочных цехах выделяется спецодежда, без спецодежды работать не разрешается.
Оборудование в цехе размещают так, чтобы обеспечивалось свободное обслуживание его, поточность производства при минимальном расстоянии транспортирования изделий. Рекомендуется следующая минимальная ширина цеховых проходов и проездов, м:
Основной цеховой проезд 3,0
Проход для работающих 1,4
Проход к отдельным рабочим местам 0,8
Проезд при движении тележек:
одностороннем 2,0
двустороннем 2,5
В отделочных цехах должны соблюдаться общие правила техники безопасности при устройстве защитных ограждений над движущимися частями машин и механизмов.
Особое внимание в этих цехах должно уделяться противопожарным мероприятиям. Основными показателями взрыво- и пожароопасности жидкостей и газов по ГОСТ 12.1.010-76 являются температура вспышки, температура самовоспламенения, концентрационные и температурные пределы воспламенения и др.
Согласно СНиП 11-М.2—72 отделочные цехи деревообрабатывающих предприятий, лакокраскозаготовительные отделения, лаборатории с отделочными материалами, склады хранения лакокрасочных материалов относятся к категории А — взрывопожароопасных. Участки облагораживания покрытий относятся к категории Б — взрывопожароопасных.
Требования к исполнению оборудования, применяемому во взрывои пожароопасной среде, определяют в зависимости от класса взрыво-и пожароопасности, принятого "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ). По классу взрывопожароопасности помещения, в которых производится нанесение лакокрасочных материалов пневматическим и безвоздушным распылением, окунанием, обливом, а также лакокраскозаготовительные отделения относятся к классу В-1а; помещения и камеры для нанесения лакокрасочных материалов в электрическом поле токов высокого напряжения и отверждения покрытий — к классу В-16.
Отделочные цехи должны размещаться в отдельно стоящих зданиях или в составе других цехов в одноэтажных зданиях у наружных стен. В многоэтажных зданиях отделочные цехи размещают на верхних этажах у наружных стен.
Лакокраскозаготовительные отделения располагают в изолированном помещении, обязательно у наружной стены одноэтажного здания с оконными проемами и самостоятельным выходом наружу. В отделении должна находиться кладовая для хранения текущего запаса лакокрасочных материалов. Она отделяется от основного помещения несгораемыми стенами и должна иметь наружный вход для приема лакокрасочных материалов.
Лабораторию по входному и текущему контролю лакокрасочных материалов целесообразно размещать в смежном с лакокраскозаготови-тельным отделением помещении с самостоятельным выходом наружу.
Все несущие и ограждающие конструкции отделочных цехов должны быть несгораемыми, преимущественно из сборного железобетона. Полы должны быть влагостойкими, с нескользкой поверхностью, устойчивыми к воздействию применяемых отделочных материалов и исключающими образование пыли и искр при передвижении цехового транспорта. Проемы во внутренних стенах или ведущие непосредственно на лестничные клетки должны быть защищены противопожарными дверями или воротами из огнестойких материалов. В створе дверей отделочных цехов не должно быть металлических накладок, обусловливающих при ударах образование искр.
В отделочных цехах должна быть обеспечена возможность быстрой и безопасной эвакуации людей на случай возникновения пожара или аварии. Из каждого помещения должно быть не менее двух эвакуационных выходов, расположенных рассредоточен но по периметру помещения или здания. Расстояния между выходами рекомендуются не менее ширины здания.
ПДК паров растворителей в рабочей зоне в десятки и сотни раз меньше их концентрации при нижнем пределе воспламенения. Поэтому при нормальном режиме работы и регулярном санитарном надзоре образование в рабочих помещениях горючих концентраций паров маловероятно.
Взрыво- и пожароопасные концентрации паров растворителей и аэровзвесей органической пыли могут образовываться в связи с нарушение технологической дисциплины или противопожарных условий. Так, на пример, причиной взрыва может быть нарушение порядка приготовлени рабочих растворов полиэфирных лаков и эмалей. Непосредственно смешивание инициатора полимеризации (перекиси бензоила, циклогек санона, гидроперекиси кумола и др.) с ускорителем (кобальтовые сол1 нафтеновых кислот) неизбежно приводит к взрыву.
Большую опасность представляют отложения нитроцеллюлозны материалов, склонных к термическому распаду, получающемуся процессе нанесения покрытий пневматическим распылением на стенка кабин, в вентиляционных каналах и на поверхности вентиляторо
Воспламенение может произойти при попадании на отходы нитро целлюлозных лаков или эмалей (например, на стенках распылитель ной кабины), полиэфирных лаков или эмалей, вследствие выделени тепла при экзотермической реакции полимеризации последних. Осевшая полиэфирная пыль в условиях хорошей аккумуляции тепла самовозго рается при температуре ниже 100 °С.
Источником зажигания могут стать заряды статического электричест ва, возникающие на транспортных лентах лакообливочных машин шлифовальных лентах, барабанах полировальных станков. Способность к электризации обладают и лакокрасочные материалы при интенсивно перемешивании, а также при сливе сильной свободной струей.
Для защиты от статического электричества требуется выполнени некоторого комплекса мероприятий: заземление технологическог оборудования, транспортных средств и др.; устройство токопроводны полов; ионизация и увеличение влажности воздуха до 70%; увеличение поверхностной проводимости материалов (например, шлифовальных лент) обработкой их антистатическими веществами; обеспечение рабочих, связанных с операциями, при которых может генерироваться электрический заряд, антистатическими перчатками и обувью; применение нейтрализаторов, токосъемников и токоразрядников.
Отделочные цехи площадью свыше 500 м , лакокраскозаготовительные отделения и склады лакокрасочных материалов оснащаются современным оборудованием оповещения и пожаротушения. Для оповещения о возникновении очага пожара используют тепловые датчики и станции сигнализации. Автоматические газоанализаторы предупреждают об образовании взрывоопасной концентрации паров растворителей. Помещения оборудуются спринклерными и дренчернымиустановками высокократной пены и объемного пожаротушения с автоматическим и дублирующим ручным пуском. В спринклерных установках автоматической пожарозащиты спринклер СП-2 вскрывается под действием повышенной температуры и орошает водой очаг пожара площадью 9…12 м2.Такими установками снабжаются камеры для нанесения лакокрасочных материалов распылением, окунанием, обливанием. Дренчерные установки срабатывают по сигналу термодатчика и орошают сразу всю площадь цеха.
Все помещения, независимо от их площади, снабжаются первичными средствами пожаротушения: химическими пенными (ОХП-10, ОП-М, ОП-9М) и углекислотными марок ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8 огнетушителями, ящиками с песком, асбестовыми одеялами и другим пожарным инвентарем в соответствии с существующими нормативами.
В связи с применением эффективных методов нанесения и отверждения лакокрасочных покрытий возникает проблема защиты работающих от воздействия высокого напряжения и высоких энергий различных излучений.
Нанесение покрытий в электрическом поле токов высокого напряжения (до 150 кВ) должно осуществляться в кабинах на полуавтоматических линиях с дистанционным управлением. Для исключения контакта обслуживающего персонала с оборудованием, находящимся под высоким напряжением, кабины ограждают сплошными укрытиями с проемами только для прохода конвейера с изделиями. Двери в кабину блокируются с подачей высокого напряжения и работой распылителей.
Особую взрыво- и пожароопасность представляют установки для нанесения лакокрасочных материалов в электрическом поле токов высокого напряжения в связи с возможностью искрового пробоя в межэлектродном пространстве. Поскольку в зоне распыления лакокрасочных материалов всегда существуют взрывоопасные концентрации, то при искровом разряде может происходить вспышка отделочного материала.
Для предупреждения возможности искрового пробоя выдерживают допустимые расстояния между оборудованием, находящимся под напряжением, и заземленными элементами распылительных кабин. Кроме того, в сети высокого напряжения необходимо установить искропреду-преждающее устройство, сблокированное с автоматической предупредительной сигнализацией. Для этой цели могут быть использованы устройства ИПУ-1. Распылители и лакопроводы в кабинах устанавливают на подставках, изолированных от пола при помощи высоковольтных изоляторов. Лакопроводы изготовляют из полиэтилена или фторопласта.
Основная опасность, которую представляет процесс отверждения покрытий УФ-облучением, может возникнуть в результате воздействия на работающих УФ-излучения, озона и высокого напряжения. Излучаемые ртутными лампами высокого давления УФ-лучи вызывают воспаление глаз и покраснение кожи, при более длительном воздействии — ожоги различной степени. Для защиты работающих от воздействия УФ-излучения применяется экранирование УФ-ламп, связанное с автоблокировкой их отключения.
Воздушное охлаждение УФ-ламп имеет то преимущество, что одновременно через систему вентиляции удаляется озон. Отработанный возду можно выводить наружу, так как озон нестабилен и на свежем возду быстро распадается.
Установки для отверждения покрытий потоком ускоренных электро нов являются источниками рентгеновского излучения. Для снижени уровня рентгеновского излучения до предельно допустимого для уск рителей электронов предусматривается биологическая защита из бетон и свинца. Защита должна соответствовать правилам и нормам, нотакж следует знать, что нет опасности заражения лучами изделий, т. е. отдель ваемых щитов, так как при используемой энергии ускоренных электро нов не более 0,6 ... 0,7 Мэ-В радиоактивность не индуцируется.
Помещения, где работают ускорители электронов, должны быть закрытыми, на двери иметь надпись "Посторонним вход воспрещен!" и знак "Радиационная опасность!". Ускорители должны иметь дистанционную систему управления, звуковую и световую сигнализацию. Радиационная обстановка должна контролироваться с помощью дозиметрического прибора рентгенометра-радиометра ДРГЗ-0;2, а индивидуальный контроль — с помощью комплекта индивидуальных дозиметров КИД-2.
Все производственные и вспомогательные помещения отделочных цехов должны содержаться в чистоте и порядке. Уборку помещений и рабочих мест следует производить влажным способом, не допускающим пыления, не реже одного раза в смену. Периодическую уборку окон, стен, потолков, отопительных приборов, оборудования от осевшей пыли осуществляют с помощью вакуума. Применение для этой цели сжатого воздуха не допускается
Особое внимание следует уделять освещению рабочих мест в отделочных цехах. Надо максимально использовать естественное освещение. Искусственное освещение должно соответствовать основным гигиеническим требованиям: обеспечивать необходимую степень освещенности, давать равномерное освещение без блесткости, густых и резких теней при правильном направлении светового потока.