Металлообработка на всех этапах производственного процесса является достаточно вредной и опасной. Существует немало факторов, оказывающих влияние на здоровье людей и окружающую среду, и неважно, выполняется традиционная электродуговая сварка или современная лазерная обработка.
Остаточные продукты оседают в почве и воде в виде кристаллического осадка, что ведет к росту тяжелых металлов, опасных для здоровья. И это глобальные вопросы, которые должны решаться мировым сообществом сообща, при этом нужно выработать общую стратегию и комплекс мероприятий по снижению рисков загрязнения окружающей среды. Но работников, которые имеют дело с металлообработкой, нужно защитить здесь и сейчас, приложив максимум усилий, чтобы вредные условия не спровоцировали серьезные заболевания.
В чем кроется основная опасность
Профессия сварщика относится к опасным и вредным. Главная опасность кроется в том, что он находится очень близко от аэрозольного источника, используемого для сварки, который состоит из далеко не полезных элементов. Их объем и концентрация, когда они трансформированы в летучую форму, находятся в прямой зависимости от сложности выполняемых операций, количества флюсов, присадок, вида материалов и т.д. Когда работает сварочная дуга, под термическим воздействием эти компоненты выделяются из присадочного материала в воздух рабочей зоны. Их максимальная концентрация содержится именно в той зоне, где находится работник — в близости от разряда. К тому же, конвекционные потоки выносят примеси в окружающее пространство. Если не защищать органы дыхания и зрения средствами индивидуальной защиты, они поражаются очень быстро.
Что собой представляет ручная сварка: взгляд на химические процессы с медицинской точки зрения
Электродуговая сварка традиционным ручным способом подразумевает применение карбидообразующих покрытий для электродов, основным элементом которых зачастую является ванадий. Это тяжелый металл, опасный яд, оказывающий пагубное воздействие на организм. А некоторые марки электродов на 70 % состоят из ванадия!
Предельно допустимая концентрация данного вещества в воздухе рабочей зоны составляет 150 мг/кг, во время сварки выделяется, казалось бы, намного меньшее количество — от 400 до 600 мг/кг. Но выбросы ванадия вызывают острое раздражение верхних дыхательных путей, провоцируют насморк и кашель. Если работник будет регулярно вдыхать ванадий, скорее всего, очень быстро заработает «букет» серьезных хронических заболеваний: нарушение обменных процессов, астму, бронхит, злокачественные новообразования.
Но для производственного процесса покрытие из ванадия — очень удобное решение, заменить его на другие материалы зачастую невозможно, ведь в учет принимаются требования к сварному шву и марка электродов. А если альтернативный вариант все-таки существует, то стоимость работы возрастает в разы.
В электродуговой сварке также могут применяться алюминиевые покрытия, что влечет выброс в воздух рабочей зоны алюминиевого порошка. На первый взгляд сам по себе металл не является ядовитым, но его высокая дисперсионная способность таит в себе главную опасность — порошок очень быстро разносится по помещению с потоками воздуха и может вызывать проблемы с органами дыхания, вплоть до легочного фиброза.
Кроме ванадия и алюминия, нередко в качестве покрытия используется медь (для сварки медных конструкций). Этот металл, попадая в организм, вызывает серьезные проблемы со здоровьем. ПДК может превышать допустимый порог в 4-5 раз, а это оказывает влияние не только на органы дыхания, но и на все системы организма. Медь является наиболее опасным элементом, опаснее и тяжелее, чем тот же ванадий, поэтому при работе с ней нужно соблюдать строжайшие меры безопасности.
Кроме того, в процессе сварки активно участвует водород, большая концентрация которого влечет повышение пористости изделий. Чтобы его нейтрализовать, применяются фтористокарбонатные флюсы. В результате взаимодействия с водородом выделяются другие флюсы, углекислый газ и плавиковая кислота, которая оказывает разъедающее и раздражающее воздействие на слизистые оболочки дыхательных путей.
Иногда используются сварочные материалы, которые выделяют в атмосферу соединения железа. Как правило, их концентрация не превышает предельно допустимую, а железо участвует во многих процессах. Излишки Fe откладываются в лизосомах про запас и не оказывают вредного воздействия на организм. Так что для человека гораздо вреднее неочищенная водопроводная вода.
Плазменная металлообработка: суть процесса
Главное отличие состоит в составе сварочного аэрозоля и особенности технологии, которая заключается в мгновенном разогреве материала. Это препятствует выбросу в воздух вредных компонентов, а вокруг сварочного места наблюдается повышение количества окислов азота и озона.
В больших городах концентрация оксидов азота, как правило, находится на граничной отметке, нередко и превышает ПДК, а этим воздухом мы дышим постоянно, изо дня в день. Поэтому кратковременное воздействие NOx на органы дыхания во время плазменной сварки не несет большой опасности для здоровья, ведь человек может приспосабливаться к определенным условиям.
Но и здесь есть подвох — такое оборудование является высокопроизводительным и предназначено для выполнения больших объемов работы, поэтому контакт с побочными продуктами будет длительным и систематическим. Чтобы избежать последствий, необходимо использовать специальные средства индивидуальной защиты, делать перерывы в работе (так как длительное присутствие рядом с плазмотроном может закончиться тошнотой, головной болью, головокружением). Но главный способ обеспечения коллективной безопасности на производственных участках — это установка мощных систем вентиляции с ионизаторами и мощными фильтрами.