Литейное производство

Литейное производство выделяется высокой смертностью в результате разливов расплавленного металла и взрывов, нарушений правил технического обслуживания вагранок, в частности при откидывании днища печи, а также вредного воздействия моно оксида углерода при рафинировании. В литейных цехах выше степень травматизма от инородных тел, ушибов и ожогов и меньше процент костно-мышечного травматизма, чем на других производствах. Литейные участки характеризуются также самым высоким шумовым уровнем.

При изучении нескольких десятков смертельных случаев травматизма выявлены следующие причины: сдавливание между конвейерными тележками для изложниц и строительными конструкциями при техническом обслуживании и устранении неисправностей; сдавливание в бегунах во время очистки при их дистанционном включении; ожоги расплавленным металлом при отказе крана, трещинах в изложнице, переливе из транспортировочного ковша, прорыве пара в неосушенном ковше; падение с крана, рабочей площадки; поражение электрическим током при сварке; травмы от автомобильного транспорта при погрузочно-разгрузочных работах; ожоги при откидывании днища вагранки; высокая степень насыщенности воздуха кислородом и чрезмерное воздействие моно оксида углерода при ремонте вагранок.

Шлифовальные круги
Разрыв или поломка шлифовальных кругов чреваты очень серьезными, даже смертельными, травмами: в промежутки между кругом и стойкой, кожухом станка могут быть затянуты и сдавлены кисть руки или предплечье. Велика опасность для незащищенных глаз. Плохое состояние полов, наличие препятствий могут приводить к скольжению и падению. Тяжелые предметы могут травмировать ноги. Перенапряжение при поднятии и переноске грузов вызывает растяжение мышц и сухожилий. Поражение электрическим током часто оказывается следствием неграмотного технического обслуживания или отсутствия заземления оборудования, в первую очередь переносных электроинструментов.

Все опасные части механического оборудования, особенно шлифовальные круги, должны иметь надлежащее защитное ограждение и автоматическую блокировку в случае его снятия. Необходимо ликвидировать опасные промежутки между шлифовальным кругом и стойкой станка. Следует соблюдать все предосторожности при обслуживании шлифовальных кругов, при регулировании частоты их вращения. Необходимо добиваться строгого соблюдения правил технического обслуживания электрооборудования, в частности шлифовального и переносного. Рабочие должны получить инструктаж относительно перемещения тяжестей, закрепления грузов при подъеме их механизмами. Необходимо обеспечить персонал индивидуальными средствами защиты, предусмотреть все необходимое для оказания первой помощи даже при незначительных травмах, а при необходимости также квалифицированной медицинской помощи.

Пыль
Среди заболеваний у литейщиков выделяются вызываемые запыленностью. Опасным воздействие диоксида кремния оказывается даже при тщательно контролируемых операциях очистки, и если на отливках нет видимых следов пыли. Там же, где отливки пыльные или камеры дают утечку, риск для здоровья возрастает многократно. Превышение пределов незащищенности вероятно на участках с очевидной запыленностью, например, при использовании выбивных решеток, подготовке формовочной смеси или восстановлении огнеупорного слоя, где не происходит удаление пыли с помощью вентиляции.

Силикоз - преобладающее заболевание на сталелитейных участках зачистки; на чугунолитейных участках зачистки больше распространен смешанный пневмокониоз (Landrigan et al. 1986). Распространенность заболеваний увеличивается с возрастанием продолжительности и уровней запыленности. Имеются свидетельства того, что на сталелитейном производстве силикоз вероятнее, чем на чугунолитейном, из-за более высокого содержания в воздухе диоксида кремния. Не дали результата попытки установить уровень воздействия, при котором силикоз не наступает; порог составляет приблизительно 100 , а нижний предел - возможно, половина этой величины.

Во многих странах частота заболеваний силикозом снижается, частично в связи с изменениями в технологии, направленными на снижение вредного воздействия кремниевого песка, и переходом от производства динасового кирпича к новым футеровочным материалам в сталеплавильном производстве. Главная причина - сокращение количества работающих на производстве стали и литейных предприятиях за счет автоматизации. Однако во многих литейных цехах объемы вдыхаемой кремниевой пыли продолжают оставаться на опасном высоком уровне и в странах с высокой степенью ручного труда в литейном процессе силикоз - по-прежнему крупная проблема.

В течение длительного времени появлялись данные о силикотуберкулезе у литейщиков. На предприятиях, где сокращалась заболеваемость силикозом, параллельно снижалось и количество случаев туберкулеза, хотя эта болезнь не была ликвидирована полностью. Туберкулез остается значительным фактором смертности среди работающих в литейном производстве в странах, где на металлургических предприятиях высок уровень запыленности, и от туберкулеза страдает население.

Многие рабочие, болеющие пневмокониозом, страдают также от хронического бронхита, которому часто сопутствует эмфизема. Продолжительное время исследователи считали: в некоторых случаях заболевания могли быть связаны с незащищенностью от воздействия вредных факторов на производстве. Сообщалось, что рак легких, долевая пневмония, бронхопневмония и коронарный тромбоз у занятых в литейном производстве связаны с пневмокониозом.

Недавний анализ случаев смертности среди литейщиков, в частности в американской автомобильной промышленности, показал возрастание доли рака легких (в 14 из 15 исследований). Высока заболеваемость раком легких у работающих в очистных отделениях, где главным вредным фактором является диоксид кремния, вероятно также смешанное воздействие вредных факторов.

Изучение канцерогенов в литейном производстве было сосредоточено на полициклических ароматических углеводородах, образующихся при термическом разрушении добавок к формовочной смеси и связующих веществ. Предполагается, что такие металлы, как хром и никель, а также пыль диоксида кремния и асбеста становятся причиной некоторого повышения смертности. Разница в химии изготовления изложниц и стержней, типов формовочной смеси и состава железных и легированных сталей объясняет неодинаковость уровня риска на литейных предприятиях (IARC 1984).

Возрастание смертности от не злокачественных болезней дыхательных путей выявлено в 8 из 11 исследований. Зарегистрированы также случаи смерти от силикоза. Рентгеновское обследование обнаружило изменения, характерные для пневмокониоза, легочную недостаточность, свидетельствующую о закупорке, а также нарастание симптомов заболевания дыхательных путей у рабочих на современном "чистом" литейном производстве. Все это стало результатом воздействия вредных факторов после 1960-х годов и дает основания предположить, что эти же факторы, преобладавшие на старом производстве, до сих пор не устранены.

Предотвращение легочных заболеваний связано с решением проблемы запыленности и задымленности. Применяемое средство - надежная общая вентиляция в сочетании с эффективной местной вытяжной вентиляцией. Наиболее подходящими для некоторых операций оказываются низкообъемные высокоскоростные вентиляционные системы.

При пользовании ручными или пневматическими долотами для удаления пригоревшей формовочной смеси производится большое количество мелкодисперсной пыли. Удаление лишнего материала с помощью ручных и вращающихся проволочных щеток также дает много пыли, поэтому требуется местная вытяжная вентиляция.

Меры по снижению запыленности легко выполнимы при применении напольного шлифовального станка или качающегося точила. Небольшие отливки можно шлифовать переносным электро- и пневмоинструментом с собственной вентиляцией или на столе с вытяжным зонтом. Очистку щетками можно проводить также на вентилируемом столе. Сложнее бороться с пылью при обработке крупных отливок, однако и здесь в использовании низкообъемных высокоскоростных вентиляционных систем достигнуты значительные успехи. Однако подчас приходится преодолевать возражения рабочих, которые находят эти системы громоздкими и ограничивающими поле зрения.

Зачистка и обрубка очень крупных отливок, когда установка местной вентиляции нецелесообразна, должна производиться на изолированном участке и наименьшим числом рабочих, каждый из которых должен быть проинструктирован и обеспечен индивидуальными средствами защиты.

Почти полвека назад в литейное производство были внедрены разнообразные синтетические смолы для связки песка в стержнях и изложницах. Смолы обычно состоят из вещества основы и катализатора (или упрочняющего элемента), который запускает процесс полимеризации. Многие из этих химически активных реагентов являются сенсибилизаторами (например, изоцианаты, фурфуриловый спирт, амины и формальдегид) и с ними ассоциируются случаи заболевания профессиональной астмой. В одном исследовании показано: у 12 из 78 рабочих литейного производства, которые подверглись воздействию смолы [Pepset], появились симптомы астмы, а у 6 из названных 12 зарегистрировано заметное снижение скорости дыхания при проведении провокационного теста с использованием метилдиизоцианата (Johnson et al. 1985).

Сварка
В отделениях зачистки и обрубки литья рабочие подвергаются воздействию паров металла и газов. В зависимости от состава обрабатываемого металла это повышает риск отравления и литейной лихорадки. При сварке литейного чугуна требуется никелевый стержень и происходит выделение паров никеля. Плазменный факел порождает значительный объем паров металла и газов (озона, оксида азота и т.д.), ультрафиолетовое излучение и сильный шум.

Для сварки небольших отливок подходит стол с вытяжной вентиляцией. Контроль воздействия вредных факторов при сварке или отжиге крупных отливок затруднен. Решение проблемы - создание специального участка для этих операций, обеспечение в точке сварки местной вытяжной вентиляции с помощью гибкого газоотвода. Хорошая общая вентиляция и применение индивидуальных средств защиты способствуют нейтрализации вреда от общей запыленности и паров.

Шум и вибрация
Наиболее высок шумовой уровень при выбивке и очистке литья. В механизированных цехах этот уровень выше, чем при ручном производстве. Сама вентиляционная система подчас создает вредный шум до 90 дБ/А.

При обрубке стальных отливок звуковое воздействие составляет 115 - 120 дБ/А, в то время как реальный шум при обрубке чугуна находится в пределах 105 - 115 дБ/А. Британская ассоциация по исследованию стального литья установила следующие шумовые источники при очистке и обрубке литья:

· Выбросы из инструмента при очистке и обрубке литья
· Воздействие молотка или шлифовального круга на отливку
· Резонанс отливки и вибрация опоры отливки
· Передача вибрации опоры отливки на окружающие структуры
· Отражение шума от колпака, контролирующего воздушный поток, проходящий через вентиляционную систему

Подход к ограничению шума различен в зависимости от размера отливки, типа металла, особенностей рабочей зоны, использования переносных инструментов и других факторов. Существуют основные меры по снижению вредного звукового воздействия на персонал, в их числе: определение времени операции и изоляция рабочей зоны, полное защитное укрытие, шумопоглощающие и отражающие перегородки, выполнение работ на шумопоглощающих поверхностях, панели и колпаки из шумопоглощающих или других акустических материалов. Необходимо соблюдать установленные правилами ежедневные безопасные пределы вредного воздействия. В качестве последнего средства используются индивидуальные средства защиты органов слуха.

Стол для очистки отливок, разработанный Британской ассоциацией по исследованию стального литья, снижает уровень шума при обрубке примерно на 4 - 5 дБ/А. Конструкция оснащена вытяжной системой для удаления пыли. Подобные разработки вселяют надежду на то, что при дальнейшем продвижении в этом направлении станет возможным еще более существенное снижение уровня шума.

Синдром вибрации кисти руки - предплечья
Переносные вибрационные инструменты иногда вызывают феномен Рейнода [Raynaud's phenomen] - синдром вибрации кисти руки - предплечья (HAVS). Он более распространен в отделениях очистки и обрубки стальных (а не чугунных) отливок и чаще возникает при работе с вращающимися инструментами. Критическая вибрации для наступления этого феномена соответствует скорости вращения 2000 - 3000 оборотов/мин при частоте 40 - 125 гц.

Считается, что этот синдром кроме вредного влияния на периферийные нервы и кровеносные сосуды связан с опасным воздействием на ткани предплечья, с изменениями и перерождением суставов. Недавнее обследование обрубщиков и шлифовальщиков показало: им грозит развитие контрактуры Дюпюитрена [Dupuytren's contracture] - ее вероятность для них вдвое выше, чем у контрольной группы (Thomas and Clarke 1992).

Вибрация, передаваемая на руки рабочего, значительно снижается за счет применения инструментов, конструкция которых предусматривает гашение вредных частот и амплитуд; использованием многослойных изолирующих перчаток; сокращением времени вредного воздействия и регулярными перерывами для отдыха.

Проблемы зрения
Некоторые типы пыли и химреагентов (например, изоцианаты, формальдегид и такие третичные амины, как диметилэтиламин, триэтиламин) раздражают глаза и вызывают симптомы расстройства зрения. К этим симптомам относятся зуд, повышенное слезотечение, замутненное зрение или цианопсия. С учетом этих последствий рекомендовано снизить среднюю продолжительность воздействия вредных факторов до 3 ппм (ppm).

Другие проблемы
Вредное воздействие формальдегида, равное пределу, установленному в США, или превышающему его, выявлено при хорошо контролируемом изготовлении литейных стержней. Там же, где контроль организован плохо, вредное воздействие превышает предел во много раз.

Широко применялся в литейном производстве и до недавнего времени использовался как компонент защитной одежды персонала горячих цехов асбест. Рентгеновское обследование рабочих выявило вредное воздействие асбеста на их здоровье - у 20 из 900 сталелитейщиков обнаружено плевральное поражение (Kronenberg et al.1991).

Периодические обследования
Для всех литейщиков должны быть организованы пункты периодического медицинского осмотра. Необходимы постоянное изучение симптомов, рентгеновское обследование груди, легочная функциональная проба, аудиограммы для своевременного выявления отклонений от норм и принятия соответствующих мер. Выявлена комплексная связь курения с повышением риска респираторных заболеваний у литейщиков. Это придает особое значение программе распространения знаний по вопросам сохранения и укрепления здоровья.

Заключение
История литейного производства насчитывает века. Несмотря на последние технологические достижения, работники литейных цехов сталкиваются с устойчивыми вредными факторами, влияющими на их безопасность и здоровье. На самых передовых заводах с образцовыми программами борьбы с вредными факторами и контроля за ними сохранение здоровья и благополучия персонала остается насущной задачей руководства, рабочих и их представителей. Это продолжает оставаться трудной проблемой как при промышленном спаде (когда озабоченность вопросами здоровья и безопасности оттесняется на второй план), так и в период расцвета (когда рост производства может привести к потенциально опасным упрощенным технологиям). Поэтому обучение контролю за вредными факторами еще долго будет постоянной потребностью.