على المدى بطارية يشير إلى مجموعة من الأفراد الخلايا، التي يمكن أن تولد الكهرباء من خلال التفاعلات الكيميائية. يتم تصنيف الخلايا على أنها إما ابتدائي or ثانوي. في الخلايا الأولية ، لا يمكن عكس التفاعلات الكيميائية التي تنتج تدفق الإلكترون ، وبالتالي لا يمكن إعادة شحن الخلايا بسهولة. على العكس من ذلك ، يجب شحن الخلايا الثانوية قبل استخدامها ، ويتحقق ذلك عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر الخلية. تتمتع الخلايا الثانوية بميزة أنه يمكن إعادة شحنها وتفريغها بشكل متكرر من خلال الاستخدام.

البطارية الأساسية الكلاسيكية المستخدمة في الاستخدام اليومي هي خلية Leclanché الجافة ، وتسمى هكذا لأن المنحل بالكهرباء عبارة عن معجون وليس سائلًا. تتميز خلية Leclanché بالبطاريات الأسطوانية المستخدمة في المصابيح الكهربائية وأجهزة الراديو المحمولة والآلات الحاسبة والألعاب الكهربائية وما شابه. في السنوات الأخيرة ، أصبحت البطاريات القلوية ، مثل خلية ثاني أكسيد الزنك والمنغنيز ، أكثر انتشارًا لهذا النوع من الاستخدام. تم استخدام البطاريات المصغرة أو "الأزرار" في المعينات السمعية وأجهزة الكمبيوتر والساعات والكاميرات وغيرها من المعدات الإلكترونية. ومن الأمثلة على ذلك خلية أكسيد الفضة والزنك ، وخلية الزئبق ، وخلية الزنك الهوائية ، وخلية ثاني أكسيد الليثيوم والمنغنيز. انظر الشكل 1 للحصول على عرض مقطوع لبطارية قلوية نموذجية مصغرة.

الشكل 1. منظر مقطوع لبطارية قلوية مصغرة

البطارية الثانوية الكلاسيكية أو بطارية التخزين هي بطارية الرصاص الحمضية ، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة النقل. تستخدم البطاريات الثانوية أيضًا في محطات الطاقة والصناعة. تعد الأدوات القابلة لإعادة الشحن التي تعمل بالبطاريات وفرشاة الأسنان والمصابيح الكهربائية وما شابه ذلك سوقًا جديدًا للخلايا الثانوية. أصبحت الخلايا الثانوية من النيكل والكادميوم أكثر شيوعًا ، خاصة في خلايا الجيب للإضاءة في حالات الطوارئ ، وبدء تشغيل الديزل والتطبيقات الثابتة والجر ، حيث تفوق الموثوقية والعمر الطويل وقابلية إعادة الشحن المتكررة والأداء في درجات الحرارة المنخفضة تكلفتها الإضافية.

البطاريات القابلة لإعادة الشحن قيد التطوير للاستخدام في السيارات الكهربائية تستخدم كبريتيد الليثيوم الحديدية والزنك الكلور والصوديوم الكبريت.

يعطي الجدول 1 تكوين بعض البطاريات الشائعة.

الجدول 1. تكوين البطاريات المشتركة

عمليات التصنيع

في حين أن هناك اختلافات واضحة في تصنيع الأنواع المختلفة من البطاريات ، إلا أن هناك العديد من العمليات الشائعة: الوزن والطحن والخلط والضغط والتجفيف للمكونات المكونة. في مصانع البطاريات الحديثة ، تكون العديد من هذه العمليات مغلقة وآلية للغاية ، باستخدام معدات مختومة. لذلك ، يمكن أن يحدث التعرض للمكونات المختلفة أثناء الوزن والتحميل وأثناء تنظيف الجهاز.

في مصانع البطاريات القديمة ، تتم العديد من عمليات الطحن والخلط وغيرها يدويًا ، أو يتم نقل المكونات من خطوة إلى أخرى يدويًا. في هذه الحالات ، يكون خطر استنشاق الغبار أو ملامسة الجلد للمواد المسببة للتآكل مرتفعًا. تشمل الاحتياطات الخاصة بعمليات إنتاج الغبار الإغلاق الكامل والمعالجة الآلية ووزن المساحيق ، وتهوية العادم المحلي ، والمسح الرطب اليومي و / أو التنظيف بالمكنسة الكهربائية وارتداء أجهزة التنفس وغيرها من معدات الحماية الشخصية أثناء عمليات الصيانة.

تعتبر الضوضاء أيضًا من المخاطر ، نظرًا لأن آلات الضغط وآلات التغليف صاخبة. تعتبر طرق التحكم في الضوضاء وبرامج الحفاظ على السمع ضرورية.

تحتوي الإلكتروليتات في العديد من البطاريات على هيدروكسيد البوتاسيوم المتآكل. يشار إلى الضميمة وحماية الجلد والعين من الاحتياطات. يمكن أن يحدث التعرض أيضًا لجسيمات المعادن السامة مثل أكسيد الكادميوم والزئبق وأكسيد الزئبق ومركبات النيكل والنيكل ومركبات الليثيوم والليثيوم ، والتي تُستخدم كأنودات أو كاثودات في أنواع معينة من البطاريات. يمكن لبطارية تخزين الرصاص الحمضية ، التي يشار إليها أحيانًا باسم المركم ، أن تنطوي على مخاطر كبيرة للتعرض للرصاص وتتم مناقشتها بشكل منفصل في مقالة "تصنيع بطاريات الرصاص الحمضية".

يعتبر معدن الليثيوم شديد التفاعل ، وبالتالي يجب تجميع بطاريات الليثيوم في جو جاف لتجنب تفاعل الليثيوم مع بخار الماء. يعتبر ثنائي أكسيد الكبريت وكلوريد الثيونيل ، المستخدم في بعض بطاريات الليثيوم ، من مخاطر الجهاز التنفسي. يعتبر غاز الهيدروجين المستخدم في بطاريات النيكل والهيدروجين من مخاطر الحريق والانفجار. هذه ، بالإضافة إلى المواد الموجودة في البطاريات المطورة حديثًا ، ستتطلب احتياطات خاصة.

خلايا Leclanché

يتم إنتاج بطاريات Leclanché ذات الخلايا الجافة كما هو موضح في الشكل 2. يتكون القطب الموجب أو خليط الكاثود من 60 إلى 70٪ من ثاني أكسيد المنجنيز ، ويتكون الباقي من الجرافيت ، والأسيتيلين الأسود ، وأملاح الأمونيوم ، وكلوريد الزنك ، والماء. يتم وزن ثاني أكسيد المنغنيز الجاف والمطحون جيدًا والجرافيت والأسيتيلين الأسود وتغذيته في خلاط مطحنة ؛ يضاف إلكتروليت يحتوي على ماء وكلوريد الزنك وكلوريد الأمونيوم ، ويتم ضغط الخليط المحضر على قرص أو مكبس تكتل يتم تغذيته يدويًا. في بعض الحالات ، يتم تجفيف الخليط في الفرن ، ومنخله وإعادة ترطيبه قبل وضع الأقراص. يتم فحص الأجهزة اللوحية وتغليفها يدويًا بعد السماح لها بالتصلب لبضعة أيام. ثم يتم وضع التكتلات في صواني ونقعها في إلكتروليت ، وهي الآن جاهزة للتجميع.

الشكل 2. إنتاج بطارية خلية Leclanché

الأنود هو علبة الزنك ، والتي يتم تحضيرها من فراغات الزنك على مكبس ساخن (أو يتم طي صفائح الزنك ولحامها في العلبة). يتم خلط معجون جيلاتيني عضوي يتكون من نشاء الذرة والدقيق المنقوع في الإلكتروليت في أحواض كبيرة. عادة ما يتم سكب المكونات من أكياس دون وزن. ثم يتم تنقية الخليط برقائق الزنك وثاني أكسيد المنغنيز. يضاف كلوريد الزئبق إلى المنحل بالكهرباء لتشكيل ملغم داخل حاوية الزنك. سيشكل هذا المعجون الوسط الموصّل أو المنحل بالكهرباء.

يتم تجميع الخلايا عن طريق السكب الأوتوماتيكي للكمية المطلوبة من المعجون الجيلاتيني في علب الزنك لتشكيل بطانة غلاف داخلية على حاوية الزنك. في بعض الحالات ، يتم إنهاء الكرومات عن طريق صب وإفراغ خليط من حمض الكروميك وحمض الهيدروكلوريك قبل إضافة معجون الجيلاتين. ثم يتم وضع تكتل الكاثود في موضعه في وسط العلبة. يتم وضع قضيب الكربون مركزيًا في الكاثود ليعمل كمجمع التيار.

ثم يتم ختم خلية الزنك بالشمع المنصهر أو البارافين وتسخينها باللهب لإغلاق أفضل. ثم يتم لحام الخلايا معًا لتشكيل البطارية. رد فعل البطارية هو:

2MnO₂ + 2 نيو هامبشاير₄Cl + Zn → ZnCl₂ + H₂O₂ + مينيسوتا₂O₃

قد يتعرض العمال لثاني أكسيد المنجنيز أثناء الوزن ، وتحميل الخلاط ، والطحن ، وتنظيف الفرن ، والغربلة ، والضغط اليدوي والتغليف ، اعتمادًا على درجة الأتمتة ، والحاوية المغلقة ، وتهوية العادم المحلي. في الضغط اليدوي والتغليف الرطب ، قد يكون هناك تعرض للمزيج الرطب ، والذي يمكن أن يجف لينتج غبار قابل للاستنشاق ؛ قد يحدث التهاب الجلد من التعرض للكهارل أكالة قليلاً. يمكن لتدابير النظافة الشخصية والقفازات وحماية الجهاز التنفسي لعمليات التنظيف والصيانة ومرافق الاستحمام والخزائن المنفصلة للعمل وملابس الشوارع أن تقلل من هذه المخاطر. كما هو مذكور أعلاه ، يمكن أن تنتج مخاطر الضوضاء من مكبس التغليف والأقراص.

يتم الخلط تلقائيًا أثناء تصنيع المعجون الجيلاتيني ، ويكون التعرض الوحيد أثناء إضافة المواد. أثناء إضافة كلوريد الزئبق إلى العجينة الجيلاتينية ، هناك خطر الاستنشاق وامتصاص الجلد واحتمال التسمم بالزئبق. LEV أو معدات الحماية الشخصية ضرورية.

من الممكن أيضًا التعرض لانسكابات حامض الكروميك وحمض الهيدروكلوريك أثناء استخدام الكرومات والتعرض لأبخرة اللحام والأبخرة الناتجة عن تسخين مركب الختم. تعتبر ميكنة عملية الكرومات ، واستخدام القفازات وعادم التهوية العادم المحلي للختم الحراري واللحام من الاحتياطات المناسبة.

بطاريات النيكل والكادميوم

الطريقة الأكثر شيوعًا اليوم لصنع أقطاب النيكل والكادميوم هي عن طريق ترسيب مادة القطب النشط مباشرة في ركيزة أو صفيحة مسامية من النيكل المتكلس. (انظر الشكل 3.) يتم تحضير اللوح بالضغط على عجينة من مسحوق النيكل الملبد (غالبًا ما يتم تحلل كربونيل النيكل) في الشبكة المفتوحة من الصفائح الفولاذية المثقبة المطلية بالنيكل (أو شاش النيكل أو الشاش الفولاذي المطلي بالنيكل) ثم التلبيد أو التجفيف في الفرن. يمكن بعد ذلك قطع هذه الألواح ووزنها وصقلها (ضغطها) لأغراض معينة أو لفها في لولب للخلايا من النوع المنزلي.

الشكل 3. إنتاج بطاريات النيكل والكادميوم

يتم بعد ذلك تشريب اللويحة الملبدة بمحلول نترات النيكل للقطب الموجب أو نترات الكادميوم للقطب السالب. يتم شطف هذه اللويحات وتجفيفها وغمرها في هيدروكسيد الصوديوم لتكوين هيدروكسيد النيكل أو هيدروكسيد الكادميوم وغسلها وتجفيفها مرة أخرى. عادةً ما تكون الخطوة التالية هي غمر الأقطاب الموجبة والسالبة في خلية مؤقتة كبيرة تحتوي على 20 إلى 30٪ هيدروكسيد الصوديوم. يتم تشغيل دورات الشحن والتفريغ لإزالة الشوائب وإزالة الأقطاب الكهربائية وغسلها وتجفيفها.

هناك طريقة بديلة لصنع أقطاب الكادميوم وهي تحضير عجينة من أكسيد الكادميوم ممزوجًا بالجرافيت وأكسيد الحديد والبارافين ، والتي يتم طحنها وضغطها أخيرًا بين بكرات لتشكيل المادة الفعالة. ثم يتم ضغطه في شريط فولاذي مثقوب متحرك يتم تجفيفه وضغطه أحيانًا وتقطيعه إلى ألواح. قد يتم إرفاق العروات في هذه المرحلة.

تتضمن الخطوات التالية تجميع الخلية والبطارية. بالنسبة للبطاريات الكبيرة ، يتم بعد ذلك تجميع الأقطاب الفردية في مجموعات أقطاب كهربائية مع ألواح ذات قطبية معاكسة مشذرة بفواصل بلاستيكية. قد يتم ربط مجموعات الأقطاب الكهربائية هذه أو لحامها معًا ووضعها في غلاف فولاذي مطلي بالنيكل. في الآونة الأخيرة ، تم إدخال أغلفة البطاريات البلاستيكية. تمتلئ الخلايا بمحلول إلكتروليت من هيدروكسيد البوتاسيوم ، والذي قد يحتوي أيضًا على هيدروكسيد الليثيوم. ثم يتم تجميع الخلايا في بطاريات وربطها ببعضها البعض. قد يتم لصق الخلايا البلاستيكية أو لصقها معًا. يتم توصيل كل خلية بموصل توصيل بالخلية المجاورة ، مما يترك طرفًا موجبًا وسالبًا في طرفي البطارية.

بالنسبة للبطاريات الأسطوانية ، يتم تجميع الألواح المشربة في مجموعات قطب كهربائي عن طريق لف الأقطاب الموجبة والسالبة ، مفصولة بمادة خاملة ، في أسطوانة محكمة. يتم بعد ذلك وضع أسطوانة القطب الكهربي في علبة معدنية مطلية بالنيكل ، ويضاف إلكتروليت هيدروكسيد البوتاسيوم وتُغلق الخلية باللحام.

التفاعل الكيميائي المتضمن في شحن وتفريغ بطاريات النيكل والكادميوم هو:

يحدث التعرض المحتمل الرئيسي للكادميوم من التعامل مع نترات الكادميوم ومحلولها أثناء صنع عجينة من مسحوق أكسيد الكادميوم والتعامل مع المساحيق النشطة المجففة. يمكن أن يحدث التعرض أيضًا أثناء استخلاص الكادميوم من ألواح الخردة. يمكن أن يقلل الغلاف والوزن والخلط الآلي من هذه المخاطر أثناء الخطوات المبكرة.

يمكن للتدابير المماثلة التحكم في التعرض لمركبات النيكل. إن إنتاج النيكل الملبد من كربونيل النيكل ، على الرغم من أنه يتم في آلات مختومة ، ينطوي على التعرض المحتمل لكربونيل النيكل شديد السمية وأول أكسيد الكربون. تتطلب العملية مراقبة مستمرة لتسربات الغاز.

يتطلب التعامل مع البوتاسيوم الكاوية أو هيدروكسيد الليثيوم تهوية مناسبة وحماية شخصية. يولد اللحام أبخرة ويتطلب تهوية العادم المحلي.

الآثار الصحية وأنماط المرض

تتمثل أخطر المخاطر الصحية في صناعة البطاريات التقليدية في التعرض للرصاص والكادميوم والزئبق وثاني أكسيد المنغنيز. تمت مناقشة مخاطر الرصاص في مكان آخر في هذا الفصل و موسوعة. يمكن أن يسبب الكادميوم أمراض الكلى وهو مادة مسرطنة. وُجد أن التعرض للكادميوم منتشر على نطاق واسع في مصانع بطاريات النيكل والكادميوم الأمريكية ، وكان لابد من إزالة العديد من العمال طبياً بموجب أحكام معايير الكادميوم لإدارة السلامة والصحة المهنية بسبب ارتفاع مستويات الكادميوم في الدم والبول (McDiarmid et al. 1996) . يؤثر الزئبق على الكلى والجهاز العصبي. تم توضيح التعرض المفرط لبخار الزئبق في دراسات العديد من مصانع بطاريات الزئبق (Telesca 1983). ثبت أن التعرض لثاني أكسيد المنغنيز مرتفع في خلط المسحوق والتعامل معه في تصنيع الخلايا الجافة القلوية (Wallis، Menke and Chelton 1993). يمكن أن يؤدي هذا إلى عجز وظيفي عصبي في عمال البطاريات (رويلز وآخرون 1992). يمكن لغبار المنغنيز ، إذا تم امتصاصه بكميات زائدة ، أن يؤدي إلى اضطرابات في الجهاز العصبي المركزي تشبه متلازمة باركنسون. المعادن الأخرى المثيرة للقلق تشمل النيكل والليثيوم والفضة والكوبالت.

يمكن أن تنجم حروق الجلد عن التعرض لكلوريد الزنك وهيدروكسيد البوتاسيوم وهيدروكسيد الصوديوم ومحاليل هيدروكسيد الليثيوم المستخدمة في إلكتروليتات البطاريات.

الرجوع

تأتي الكابلات بأحجام مختلفة لاستخدامات مختلفة ، بدءًا من كابلات الطاقة ذات الضغط العالي التي تحمل الطاقة الكهربائية بأكثر من 100 كيلوفولت ، وصولاً إلى كابلات الاتصالات السلكية واللاسلكية. استخدم الأخير في الماضي موصلات نحاسية ، ولكن حلت محلها كابلات الألياف الضوئية ، والتي تحمل المزيد من المعلومات في كبل أصغر بكثير. فيما بينها ، توجد الكابلات العامة المستخدمة لأغراض الأسلاك المنزلية ، والكابلات المرنة الأخرى وكابلات الطاقة بجهد أقل من تلك الخاصة بكابلات الضغط العالي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك المزيد من الكابلات المتخصصة مثل الكابلات المعدنية المعزولة (تُستخدم حيث تكون الحماية المتأصلة لها من الاحتراق في الحريق أمرًا بالغ الأهمية - على سبيل المثال ، في مصنع أو في فندق أو على متن سفينة) ، وأسلاك مطلية بالمينا (تستخدم ككهرباء لفات المحركات) ، سلك بهرج (يستخدم في التوصيل المجعد لسماعة الهاتف) ، كابلات الطباخ (التي استخدمت في الماضي عزل الأسبستوس ولكنها تستخدم الآن مواد أخرى) وما إلى ذلك.

المواد والعمليات

الموصلات

لطالما كانت المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة كموصل في الكابلات هي النحاس ، نظرًا لتوصيله الكهربائي. يجب تنقية النحاس إلى درجة نقاء عالية قبل أن يتم تحويله إلى موصل. تنقية النحاس من الركاز أو الخردة عبارة عن عملية من مرحلتين:

1. تكرير الحريق في فرن كبير لإزالة الشوائب غير المرغوب فيها وصب الأنود النحاسي
2. التكرير الإلكتروليتي في خلية كهربائية تحتوي على حامض الكبريتيك ، والذي منه يترسب النحاس النقي جدًا في القطب السالب.

في المصانع الحديثة ، يتم صهر كاثودات النحاس في فرن محوري ويتم صبها بشكل مستمر ولفها في قضيب نحاسي. يتم سحب هذا القضيب إلى الحجم المطلوب في آلة سحب الأسلاك عن طريق سحب النحاس من خلال سلسلة من القوالب الدقيقة. تاريخيًا ، كانت عملية سحب الأسلاك تتم في موقع مركزي واحد ، حيث كانت تنتج العديد من الآلات أسلاكًا بأحجام مختلفة. في الآونة الأخيرة ، تمتلك المصانع الصغيرة المستقلة عمليات سحب الأسلاك الخاصة بها. بالنسبة لبعض التطبيقات المتخصصة ، يتم طلاء الموصل النحاسي بطلاء معدني ، مثل القصدير أو الفضة أو الزنك.

تُستخدم موصلات الألمنيوم في كابلات الطاقة العلوية حيث يعوض الوزن الأخف أكثر من الموصلية الرديئة مقارنة بالنحاس. تصنع موصلات الألمنيوم عن طريق ضغط قطعة من الألمنيوم مسخنة من خلال قالب باستخدام مكبس البثق.

تستخدم الموصلات المعدنية الأكثر تخصصًا سبائك خاصة لتطبيق معين. تم استخدام سبيكة من الكادميوم والنحاس للمسامير العلوية (الموصل العلوي المستخدم في سكة حديدية) ولأسلاك الزينة المستخدمة في سماعة الهاتف. يزيد الكادميوم من مقاومة الشد مقارنة بالنحاس النقي ، ويستخدم حتى لا تتدلى السلسلة بين الدعامات. تستخدم سبائك البريليوم والنحاس أيضًا في بعض التطبيقات.

تم تطوير الألياف الضوئية ، التي تتكون من خيوط مستمرة من زجاج بصري عالي الجودة لنقل الاتصالات ، في أوائل الثمانينيات. هذا يتطلب تكنولوجيا تصنيع جديدة تمامًا. يتم حرق رباعي كلوريد السيليكون داخل مخرطة لترسيب ثاني أكسيد السيليكون على فراغ. يتم تحويل ثاني أكسيد السيليكون إلى زجاج عن طريق التسخين في جو كلور ؛ ثم يتم رسمه بالحجم ، ويتم وضع طبقة واقية.

العزل

تم استخدام العديد من مواد العزل في أنواع مختلفة من الكابلات. الأنواع الأكثر شيوعًا هي المواد البلاستيكية ، مثل بولي كلوريد الفينيل والبولي إيثيلين وبولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) والبولي أميدات. في كل حالة ، تتم صياغة البلاستيك لتلبية المواصفات الفنية ، ويتم تطبيقه على الجزء الخارجي من الموصل باستخدام آلة البثق. في بعض الحالات ، يمكن إضافة المواد إلى المركب البلاستيكي لتطبيق معين. تتضمن بعض كبلات الطاقة ، على سبيل المثال ، مركب silane لربط البلاستيك. في الحالات التي يتم فيها دفن الكابل في الأرض ، تتم إضافة مبيد حشري لمنع النمل الأبيض من أكل العزل.

تستخدم بعض الكابلات المرنة ، خاصة تلك الموجودة في المناجم تحت الأرض ، العزل المطاطي. هناك حاجة إلى مئات من مركبات المطاط المختلفة لتلبية المواصفات المختلفة ، ومرفق تركيب المطاط المتخصص مطلوب. يتم بثق المطاط إلى الموصل. يجب أيضًا تبريده بالمرور إما من خلال حمام من ملح النتريت الساخن أو سائل مضغوط. لمنع الموصلات المجاورة المعزولة بالمطاط من الالتصاق ببعضها البعض ، يتم سحبها من خلال مسحوق التلك.

قد يتم تغليف الموصل الموجود داخل الكبل بعازل مثل الورق (الذي قد يكون منقوعًا في معدن أو زيت صناعي) أو ميكا. ثم يتم تطبيق غلاف خارجي ، عادةً عن طريق بثق البلاستيك.

تم تطوير طريقتين لتصنيع الكابلات المعدنية المعزولة (MI). في الأول ، يحتوي الأنبوب النحاسي على عدد من الموصلات النحاسية الصلبة التي يتم إدخالها فيه ، ويتم تعبئة الفراغ بينهما بمسحوق أكسيد المغنيسيوم. ثم يتم سحب التجميع بالكامل من خلال سلسلة من القوالب إلى الحجم المطلوب. تتضمن التقنية الأخرى اللحام المستمر للولب النحاسي حول الموصلات المفصولة بالمسحوق. في الاستخدام ، الغلاف النحاسي الخارجي لكابل MI هو الوصلة الأرضية ، والموصلات الداخلية تحمل التيار. على الرغم من عدم الحاجة إلى طبقة خارجية ، فإن بعض العملاء يحددون غلاف PVC لأسباب جمالية. هذا يأتي بنتائج عكسية ، لأن الميزة الرئيسية لكابل MI هي أنه لا يحترق ، وغمد PVC ينفي هذه الميزة إلى حد ما.

في السنوات الأخيرة ، حظي سلوك الكابلات في الحرائق باهتمام متزايد لسببين:

1. معظم المطاط والبلاستيك ، مواد العزل التقليدية ، تنبعث منها كميات غزيرة من الدخان والغازات السامة في حريق ، وفي عدد من حوادث الحريق البارزة ، كان هذا هو السبب الرئيسي للوفاة.
2. بمجرد أن يحترق الكبل ، تلمس الموصلات الدائرة وتدمجها ، وبالتالي تفقد الطاقة الكهربائية. وقد أدى ذلك إلى تطوير مركبات منخفضة الدخان والحريق (LSF) ، لكل من المواد البلاستيكية والمطاطية. ومع ذلك ، يجب أن ندرك أنه سيتم دائمًا الحصول على أفضل أداء في الحريق من كبل MI.

يتم استخدام عدد من المواد المتخصصة لكابلات معينة. كابلات الضغط العالي مملوءة بالزيت من أجل خصائص العزل والتبريد. تستخدم الكابلات الأخرى شحمًا هيدروكربونيًا يعرف باسم MIND أو هلام البترول أو غمد الرصاص. تصنع الأسلاك المطلية بالمينا عادةً عن طريق طلاءها بمينا البولي يوريثين المذاب في الكريسول.

صناعة الكابلات

في العديد من الكابلات ، يتم لف الموصلات الفردية المعزولة معًا لتشكيل تكوين معين. يدور عدد من البكرات التي تحتوي على الموصلات الفردية حول محور مركزي حيث يتم سحب الكابل من خلال الجهاز ، في عمليات تُعرف باسم تقطعت بهم السبل و يستلقي.

تحتاج بعض الكابلات للحماية من التلف الميكانيكي. هذا غالبا ما يتم بواسطة تجديل، حيث تتشابك مادة حول العزل الخارجي لكابل مرن بحيث يتقاطع كل حبلا مع الآخر مرارًا وتكرارًا في شكل حلزوني. مثال على مثل هذا الكبل المضفر (على الأقل في المملكة المتحدة) هو ذلك المستخدم في المكاوي الكهربائية ، حيث يتم استخدام خيوط النسيج كمادة التضفير. في حالات أخرى ، يتم استخدام الأسلاك الفولاذية للتضفير ، حيث يشار إلى العملية باسم درع.

العمليات المساعدة

يتم توفير كابلات أكبر في براميل يصل قطرها إلى بضعة أمتار. تقليديا ، البراميل خشبية ، ولكن تم استخدام الفولاذ. يتم تصنيع البرميل الخشبي عن طريق تثبيت الأخشاب المنشورة معًا باستخدام آلة أو مسدس تسمير هوائي. يتم استخدام مادة حافظة من النحاس والكروم والزرنيخ لمنع تعفن الخشب. عادة ما يتم توفير الكابلات الأصغر على بكرة من الورق المقوى.

عملية توصيل طرفي الكابلات معًا ، والمعروفة باسم الوصل قد يتعين تنفيذها في مكان بعيد. لا يجب أن يكون للمفصل اتصال كهربائي جيد فحسب ، بل يجب أن يكون قادرًا أيضًا على تحمل الظروف البيئية المستقبلية. عادةً ما تكون مركبات الوصل المستخدمة عبارة عن راتنجات أكريليك وتشتمل على مركبات الأيزوسيانات ومسحوق السيليكا.

عادة ما تكون موصلات الكابلات مصنوعة من النحاس الأصفر في مخارط أوتوماتيكية تصنعها من مخزون القضبان. يتم تبريد الماكينات وتشحيمها باستخدام مستحلب الزيت المائي. مشابك الكابلات مصنوعة بواسطة ماكينات حقن البلاستيك.

الأخطار والوقاية منها

تعد الضوضاء من أكثر المخاطر الصحية انتشارًا في جميع أنحاء صناعة الكابلات. أكثر العمليات ضجيجًا هي:

• الرسم بالأسلاك
• تجديل
• مصفاة حريق النحاس
• الصب المستمر لقضبان النحاس
• تصنيع اسطوانة الكابلات.

مستويات الضوضاء التي تزيد عن 90 ديسيبل شائعة في هذه المناطق. لسحب الأسلاك وتجديلها ، يعتمد مستوى الضوضاء الإجمالي على عدد وموقع الآلات والبيئة الصوتية. يجب تخطيط تصميم الماكينة لتقليل التعرض للضوضاء. العبوات الصوتية المصممة بعناية هي أكثر الوسائل فعالية للتحكم في الضوضاء ، ولكنها غالية الثمن. بالنسبة لمصفاة حريق النحاس والصب المستمر للقضبان النحاسية ، فإن المصادر الرئيسية للضوضاء هي المواقد ، والتي يجب أن تكون مصممة لانبعاثات ضوضاء منخفضة. في حالة تصنيع أسطوانة الكابلات ، فإن مسدسات المسامير التي تعمل بالهواء المضغوط هي المصدر الرئيسي للضوضاء ، والتي يمكن تقليلها عن طريق خفض ضغط خط الهواء وتركيب كاتمات صوت للعادم. ومع ذلك ، فإن معيار الصناعة في معظم الحالات المذكورة أعلاه هو إصدار حماية السمع للعاملين في المناطق المتضررة ، ولكن هذه الحماية ستكون غير مريحة أكثر من المعتاد بسبب البيئات الساخنة في مصفاة حريق النحاس والصب المستمر لقضبان النحاس. يجب أيضًا إجراء قياس السمع بانتظام لمراقبة سمع كل فرد.

العديد من مخاطر السلامة والوقاية منها هي نفسها الموجودة في العديد من الصناعات التحويلية الأخرى. ومع ذلك ، تعرض بعض آلات صناعة الكابلات مخاطر خاصة ، من حيث أن لديها العديد من بكرات الموصلات التي تدور حول محورين في نفس الوقت. من الضروري التأكد من أن واقيات الماكينة متشابكة لمنع الماكينة من العمل ما لم يكن الحراس في وضع يمنعهم من الوصول إلى القواطع الجارية والأجزاء الدوارة الأخرى ، مثل براميل الكابلات الكبيرة. أثناء عملية الخيوط الأولية للآلة ، عندما يكون من الضروري السماح للمشغل بالوصول إلى داخل واقي الماكينة ، يجب أن تكون الماكينة قادرة على تحريك بضعة سنتيمترات فقط في المرة الواحدة. يمكن تحقيق ترتيبات التعشيق من خلال وجود مفتاح فريد يفتح الحارس أو يجب إدخاله في وحدة التحكم للسماح له بالعمل.

يجب إجراء تقييم لمخاطر الجسيمات المتطايرة - على سبيل المثال ، إذا انكسر سلك وسوط.

يفضل تصميم الواقيات بحيث تمنع ماديًا هذه الجسيمات من الوصول إلى المشغل. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، يجب إصدار واقي العين المناسب وارتداؤه. غالبًا ما يتم تحديد عمليات سحب الأسلاك كمناطق يجب استخدام حماية العين فيها.

الموصلات

في أي عملية معدنية ساخنة ، مثل مصفاة حريق النحاس أو قضبان النحاس المصبوبة ، يجب منع الماء من ملامسة المعدن المنصهر لمنع حدوث انفجار. يمكن أن يؤدي تحميل الفرن إلى تسرب أبخرة أكسيد المعدن إلى مكان العمل. يجب التحكم في ذلك باستخدام تهوية عادم محلية فعالة فوق باب الشحن. وبالمثل ، فإن المغاسل التي يمر بها المعدن المنصهر من الفرن إلى آلة الصب وآلة الصب نفسها تحتاج إلى التحكم بشكل كافٍ.

يتمثل الخطر الرئيسي في مصفاة التحليل الكهربائي في رذاذ حمض الكبريتيك الناتج من كل خلية. يجب أن تبقى التركيزات المحمولة جواً أقل من 1 مجم / م³ عن طريق التهوية المناسبة لمنع حدوث تهيج.

عند صب قضبان النحاس ، يمكن أن يكون هناك خطر إضافي من خلال استخدام الألواح العازلة أو البطانيات للحفاظ على الحرارة حول عجلة الصب. قد تكون مواد السيراميك قد حلت محل الأسبستوس في مثل هذه التطبيقات ، ولكن يجب التعامل مع ألياف السيراميك نفسها بحذر شديد لمنع التعرض لها. تصبح هذه المواد أكثر قابلية للتفتيت (أي ، سهولة تكسيرها) بعد استخدامها عندما تتأثر بالحرارة ، وينتج التعرض للألياف القابلة للتنفس المحمولة جواً عن التعامل معها.

يتم تقديم خطر غير عادي في تصنيع كبلات الطاقة الألومنيوم. يتم تطبيق تعليق الجرافيت في الزيت الثقيل على كبش مكبس البثق لمنع مصبوب الألمنيوم من الالتصاق بالكبش. عندما يكون الكبش ساخنًا ، يتم حرق بعض هذه المواد ويرتفع إلى مساحة السطح. شريطة عدم وجود مشغل رافعة علوية في المنطقة المجاورة وتركيب مراوح السقف وتشغيلها ، يجب ألا يكون هناك أي خطر على صحة العمال.

يمكن أن يشكل صنع سبائك النحاس والكادميوم أو سبائك البريليوم والنحاس مخاطر عالية للموظفين المعنيين. نظرًا لأن الكادميوم يغلي بدرجة أقل بكثير من نقطة انصهار النحاس ، فإن أبخرة أكسيد الكادميوم المتولدة حديثًا ستتولد بكميات كبيرة كلما تمت إضافة الكادميوم إلى النحاس المصهور (الذي يجب أن يكون لصنع السبيكة). لا يمكن تنفيذ العملية بأمان إلا من خلال التصميم الدقيق للغاية لتهوية العادم المحلي. وبالمثل ، يتطلب تصنيع سبائك البريليوم والنحاس اهتمامًا كبيرًا بالتفاصيل ، نظرًا لأن البريليوم هو الأكثر سمية من بين جميع المعادن السامة وله حدود التعرض الأكثر صرامة.

يعتبر تصنيع الألياف الضوئية عملية عالية التخصص وذات تقنية عالية. المواد الكيميائية المستخدمة لها مخاطرها الخاصة ، ويتطلب التحكم في بيئة العمل تصميم وتركيب وصيانة أنظمة تهوية العادم المحلي وأنظمة التهوية العملية. يجب التحكم في هذه الأنظمة بواسطة مخمدات التحكم التي يتم مراقبتها بواسطة الكمبيوتر. المخاطر الكيميائية الرئيسية هي من الكلور وكلوريد الهيدروجين والأوزون. بالإضافة إلى ذلك ، يجب التعامل مع المذيبات المستخدمة في تنظيف القوالب في خزانات الدخان المستخرجة ، ويجب تجنب ملامسة الجلد للراتنجات القائمة على الأكريلات المستخدمة في طلاء الألياف.

العزل

تمثل كل من عمليات تركيب البلاستيك وتركيب المطاط مخاطر معينة يجب التحكم فيها بشكل مناسب (انظر الفصل صناعة المطاط). على الرغم من أن صناعة الكابلات قد تستخدم مركبات مختلفة عن الصناعات الأخرى ، فإن تقنيات التحكم هي نفسها.

عندما يتم تسخينها ، ستنتج المركبات البلاستيكية مزيجًا معقدًا من منتجات التحلل الحراري ، والتي يعتمد تركيبها على مركب البلاستيك الأصلي ودرجة الحرارة التي يتعرض لها. في درجة حرارة المعالجة العادية لأجهزة بثق البلاستيك ، عادةً ما تكون الملوثات المحمولة جواً مشكلة صغيرة نسبيًا ، ولكن من الحكمة تركيب تهوية على الفجوة بين رأس الطارد وحوض الماء المستخدم لتبريد المنتج ، وذلك بشكل أساسي للتحكم في التعرض للفثالات الملدنات التي يشيع استخدامها في PVC. مرحلة العملية التي قد تتطلب المزيد من التحقيق أثناء التغيير. يجب على المشغل الوقوف فوق رأس الطارد لإزالة المركب البلاستيكي الذي لا يزال ساخنًا ، ثم تشغيل المركب الجديد من خلاله (وعلى الأرض) حتى يأتي اللون الجديد فقط ويتم وضع الكبل مركزيًا في رأس الطارد. قد يكون من الصعب تصميم تهوية العادم المحلي الفعالة أثناء هذه المرحلة عندما يكون المشغل قريبًا جدًا من رأس الطارد.

البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) له مخاطره الخاصة. يمكن أن يسبب حمى دخان البوليمر ، والتي لها أعراض تشبه أعراض الأنفلونزا. الحالة مؤقتة ، ولكن يجب منعها من خلال التحكم بشكل مناسب في التعرض للمركب الساخن.

أدى استخدام المطاط في صناعة الكابلات إلى انخفاض مستوى المخاطرة مقارنة بالاستخدامات الأخرى للمطاط ، كما هو الحال في صناعة الإطارات. في كلتا الصناعتين ، أدى استخدام مضادات الأكسدة (Nonox S) التي تحتوي على β-naphthylamine ، حتى انسحابها في عام 1949 ، إلى حدوث حالات سرطان المثانة حتى 30 عامًا بعد ذلك في أولئك الذين تعرضوا قبل تاريخ الانسحاب ، ولكن لم يحدث أي منها في أولئك الذين عملوا بعد عام 1949 فقط. ومع ذلك ، لم تشهد صناعة الكابلات زيادة حدوث أنواع أخرى من السرطانات ، لا سيما سرطان الرئة والمعدة ، التي لوحظت في صناعة الإطارات. ويكاد يكون السبب في ذلك هو أنه في صناعة الكابلات يتم تغليف آلات البثق والفلكنة ، كما أن تعرض الموظفين للأبخرة المطاطية وغبار المطاط كان بشكل عام أقل بكثير مما هو عليه في صناعة الإطارات. أحد التعرض للقلق المحتمل في مصانع الكابلات المطاطية هو استخدام التلك. من المهم التأكد من استخدام الشكل غير الليفي من التلك (أي النوع الذي لا يحتوي على أي تريموليت ليفي) وأنه يتم وضع التلك في صندوق مغلق مع تهوية عادم محلي.

تتم طباعة العديد من الكابلات بعلامات تعريف. عند استخدام طابعات الفيديو النفاثة الحديثة ، فإن الخطر على الصحة يكاد يكون ضئيلًا بسبب الكميات الصغيرة جدًا من المذيبات المستخدمة. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي تقنيات الطباعة الأخرى إلى تعرضات كبيرة للمذيبات ، إما أثناء الإنتاج العادي ، أو أكثر في العادة أثناء عمليات التنظيف. لذلك يجب استخدام أنظمة عادم مناسبة للتحكم في مثل هذه التعرضات.

تتمثل المخاطر الرئيسية من صنع كبلات MI في التعرض للغبار والضوضاء والاهتزاز. يتم التحكم في أول اثنين من هذه الأساليب القياسية الموصوفة في مكان آخر. حدث التعرض للاهتزاز في الماضي خلال يتأرجح عندما تم تشكيل نقطة في نهاية الأنبوب المجمع عن طريق الإدخال اليدوي في آلة ذات مطارق دوارة ، بحيث يمكن إدخال النقطة في آلة الرسم. في الآونة الأخيرة ، تم استبدال هذا النوع من آلات التأرجح بآلات تعمل بالهواء المضغوط ، مما أدى إلى التخلص من الاهتزاز والضوضاء الناتجة عن الطريقة القديمة.

يجب التحكم في التعرض للرصاص أثناء تغليف الرصاص باستخدام تهوية العادم المحلي بشكل مناسب وحظر الأكل والشرب وتدخين السجائر في المناطق المعرضة للتلوث بالرصاص. يجب إجراء مراقبة بيولوجية منتظمة عن طريق تحليل عينات الدم لمحتوى الرصاص في مختبر مؤهل.

مادة الكريسول المستخدمة في تصنيع الأسلاك المطلية بالمينا مادة أكالة ولها رائحة مميزة بتركيزات منخفضة للغاية. يتحلل بعض البولي يوريثين حراريًا في أفران المينا لإطلاق تولوين ثنائي أيزوسيانات (TDI) ، وهو محسس تنفسي قوي. هناك حاجة إلى تهوية العادم المحلي الجيدة حول الأفران ذات الحارق التحفيزي اللاحق لضمان أن TDI لا يلوث المنطقة المحيطة.

العمليات المساعدة

الربط تمثل العمليات مخاطر لمجموعتين متميزتين من العمال - تلك التي تصنعها وتلك التي تستخدمها. يشمل التصنيع التعامل مع الغبار الليفي (السيليكا) ومُحسِس الجهاز التنفسي (أيزوسيانات) ومُحسِس للجلد (راتينج أكريليك). يجب استخدام تهوية العادم المحلي الفعالة للتحكم بشكل مناسب في تعرض الموظفين ، ويجب ارتداء القفازات المناسبة لمنع ملامسة الجلد للراتنج. الخطر الرئيسي لمستخدمي المركبات هو حساسية الجلد للراتنج. قد يكون من الصعب التحكم في ذلك نظرًا لأن الرابط قد لا يكون قادرًا على تجنب ملامسة الجلد تمامًا ، وغالبًا ما يكون في مكان بعيد بعيدًا عن مصدر المياه لأغراض التنظيف. لذلك من الضروري استخدام منظف اليدين بدون ماء.

الأخطار البيئية والوقاية منها

في الأساس ، لا ينتج عن تصنيع الكابلات انبعاثات كبيرة خارج المصنع. هناك ثلاثة استثناءات لهذه القاعدة. الأول هو أن التعرض لأبخرة المذيبات المستخدمة في الطباعة ولأغراض أخرى يتم التحكم فيه عن طريق استخدام أنظمة تهوية العادم المحلي التي تقوم بتصريف الأبخرة في الغلاف الجوي. تعد انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) أحد المكونات الضرورية لتكوين الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي ، وبالتالي فهي تتعرض لضغوط متزايدة من السلطات التنظيمية في عدد من البلدان. الاستثناء الثاني هو الإطلاق المحتمل لـ TDI من تصنيع الأسلاك المطلية بالمينا. الاستثناء الثالث هو أنه في عدد من الحالات ، يمكن أن يؤدي تصنيع المواد الخام المستخدمة في الكابلات إلى انبعاثات بيئية إذا لم يتم اتخاذ تدابير التحكم. يجب أن يتم توجيه انبعاثات الجسيمات المعدنية من مصفاة حريق النحاس ، ومن تصنيع سبائك الكادميوم والنحاس أو سبائك البريليوم والنحاس ، إلى أنظمة الترشيح الكيسية المناسبة. وبالمثل ، يجب نقل أي انبعاثات جسيمية من مركبات المطاط إلى وحدة ترشيح كيس. يجب أن يتم نقل انبعاثات الجسيمات ، وكلوريد الهيدروجين والكلور من تصنيع الألياف الضوئية إلى نظام المرشح الكيسي يليه جهاز تنقية الغاز بالصودا الكاوية.

الرجوع

تتكون المصابيح من نوعين أساسيين: المصابيح الفتيلية (أو المتوهجة) ومصابيح التفريغ. تشمل المكونات الأساسية لكلا النوعين من المصابيح الزجاج ، وقطع الأسلاك المعدنية المختلفة ، وغاز التعبئة وعادةً القاعدة. اعتمادًا على الشركة المصنعة للمصباح ، يتم تصنيع هذه المواد داخليًا أو يمكن الحصول عليها من مورد خارجي. ستقوم الشركة المصنعة للمصابيح النموذجية بصنع المصابيح الزجاجية الخاصة بها ، ولكنها قد تشتري أجزاء وأكواب أخرى من الشركات المصنعة المتخصصة أو شركات المصابيح الأخرى.

اعتمادًا على نوع المصباح ، يمكن استخدام مجموعة متنوعة من النظارات. عادةً ما تستخدم المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية زجاج الصودا والجير. ستستخدم مصابيح درجة الحرارة المرتفعة زجاج البورسليكات ، بينما تستخدم مصابيح التفريغ عالية الضغط إما الكوارتز أو السيراميك لأنبوب القوس وزجاج البورسليكات للمغلف الخارجي. عادةً ما يستخدم الزجاج المحتوي على الرصاص (الذي يحتوي على ما يقرب من 20 إلى 30٪ رصاص) لإغلاق أطراف المصابيح.

قد تكون الأسلاك المستخدمة كدعامات أو موصلات في بناء المصباح مصنوعة من مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك الفولاذ والنيكل والنحاس والمغنيسيوم والحديد ، بينما تصنع الخيوط من التنجستن أو سبائك التنجستن والثوريوم. أحد المتطلبات الأساسية لسلك الدعم هو أنه يجب أن يتطابق مع خصائص تمدد الزجاج حيث يخترق السلك الزجاج لتوصيل التيار الكهربائي للمصباح. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام أسلاك توصيل متعددة الأجزاء في هذا التطبيق.

تصنع القواعد (أو الأغطية) عادةً من النحاس أو الألومنيوم ، والنحاس الأصفر هو المادة المفضلة عندما يكون الاستخدام الخارجي مطلوبًا.

المصابيح الفتيلية أو المتوهجة

المصابيح الفتيلية أو المتوهجة هي أقدم أنواع المصابيح التي لا تزال قيد التصنيع. يأخذون اسمهم من الطريقة التي تنتج بها هذه المصابيح ضوءها: من خلال تسخين خيوط الأسلاك إلى درجة حرارة عالية بما يكفي لتوهجها. في حين أنه من الممكن تصنيع مصباح متوهج مع أي نوع من الفتيل تقريبًا (المصابيح المبكرة تستخدم الكربون) ، فإن معظم هذه المصابيح اليوم تستخدم خيوطًا مصنوعة من معدن التنجستن.

مصابيح التنغستن. تتكون النسخة المنزلية الشائعة من هذه المصابيح من لمبة زجاجية تحيط بخيوط من سلك التنغستن. يتم توصيل الكهرباء إلى الفتيل عن طريق الأسلاك التي تدعم الفتيل وتمتد من خلال الحامل الزجاجي المحكم في المصباح. ثم يتم توصيل الأسلاك بالقاعدة المعدنية ، مع سلك ملحوم في الفتحة المركزية للقاعدة ، والآخر متصل بالغطاء الملولب. تتميز الأسلاك الداعمة بتكوين خاص ، بحيث يكون لها نفس خصائص التمدد مثل الزجاج ، مما يمنع التسرب عندما تصبح المصابيح ساخنة أثناء الاستخدام. يُصنع المصباح الزجاجي عادةً من زجاج الجير ، في حين أن الحامل الزجاجي مصنوع من الزجاج المحتوي على الرصاص. وكثيرا ما يستخدم ثاني أكسيد الكبريت في تحضير القاعدة. يعمل ثاني أكسيد الكبريت كمواد تشحيم أثناء تجميع المصباح عالي السرعة. اعتمادًا على تصميم المصباح ، قد يحتوي المصباح على فراغ أو قد يستخدم غاز تعبئة من الأرجون أو بعض الغازات غير التفاعلية الأخرى.

تُباع مصابيح هذا التصميم باستخدام لمبات زجاجية شفافة ومصابيح بلورية ومصابيح مطلية بمجموعة متنوعة من المواد. تستخدم المصابيح المتجمدة والمطلية بمادة بيضاء (غالبًا ما تكون من الطين أو السيليكا غير المتبلورة) لتقليل الوهج من الفتيل الموجود في المصابيح الشفافة. يتم طلاء المصابيح أيضًا بمجموعة متنوعة من الطلاءات الزخرفية الأخرى ، بما في ذلك السيراميك الملون والورنيش على السطح الخارجي للمصابيح والألوان الأخرى ، مثل الأصفر أو الوردي ، داخل المصباح.

في حين أن الشكل المنزلي النموذجي هو الأكثر شيوعًا ، يمكن تصنيع المصابيح المتوهجة في العديد من أشكال اللمبات ، بما في ذلك الأنبوب ، والكرات الأرضية والعاكس ، وكذلك في العديد من الأحجام والقوة الكهربائية ، من المصغرة الفرعية إلى مصابيح المسرح / الاستوديو الكبيرة.

مصابيح التنغستن الهالوجين. تتمثل إحدى المشكلات في تصميم مصباح خيوط التنجستن القياسي في أن التنغستن يتبخر أثناء الاستخدام ويتكثف على الجدار الزجاجي البارد ، مما يؤدي إلى تعتيمه وتقليل انتقال الضوء. إضافة هالوجين ، مثل بروميد الهيدروجين أو بروميد الميثيل ، إلى غاز التعبئة يزيل هذه المشكلة. يتفاعل الهالوجين مع التنجستن ، مما يمنعه من التكثيف على الجدار الزجاجي. عندما يبرد المصباح ، فإن التنغستن سوف يعاد ترسيبه مرة أخرى على الفتيل. نظرًا لأن هذا التفاعل يعمل بشكل أفضل في ضغوط المصباح العالية ، فإن مصابيح الهالوجين-التنجستن تحتوي عادةً على غاز عند ضغط العديد من الأجواء. يُضاف الهالوجين عادةً كجزء من غاز تعبئة المصباح ، عادةً بتركيزات 2٪ أو أقل.

قد تستخدم مصابيح الهالوجين التنجستن أيضًا لمبات مصنوعة من الكوارتز بدلاً من الزجاج. يمكن لمصابيح الكوارتز أن تتحمل ضغوطًا أعلى من تلك المصنوعة من الزجاج. تشكل مصابيح الكوارتز خطرًا محتملاً ، نظرًا لأن الكوارتز شفاف للأشعة فوق البنفسجية. على الرغم من أن خيوط التنغستن تنتج القليل نسبيًا من الأشعة فوق البنفسجية ، إلا أن التعرض المطول من مسافة قريبة يمكن أن يؤدي إلى احمرار الجلد ويسبب تهيج العين. سيؤدي ترشيح الضوء من خلال غطاء زجاجي إلى تقليل كمية الأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير ، فضلاً عن توفير الحماية من الكوارتز الساخن في حالة تمزق المصباح أثناء الاستخدام.

المخاطر والاحتياطات

بشكل عام ، ترجع أكبر المخاطر في إنتاج المصابيح ، بغض النظر عن نوع المنتج ، إلى مخاطر المعدات الآلية والتعامل مع المصابيح والمصابيح الزجاجية وغيرها من المواد. تعد قطع الزجاج والوصول إلى معدات التشغيل من أكثر أسباب الحوادث شيوعًا ؛ تعتبر مشكلات التعامل مع المواد ، مثل الحركة المتكررة أو إصابات الظهر ، مصدر قلق خاص.

كثيرا ما يستخدم لحام الرصاص على المصابيح. بالنسبة للمصابيح المستخدمة في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة ، يمكن استخدام الجنود المحتويين على الكادميوم. في عمليات التجميع الآلي للمصباح ، يكون التعرض لهؤلاء الجنود في حده الأدنى. عند إجراء اللحام اليدوي ، كما هو الحال في عمليات الإصلاح أو شبه الآلية ، يجب مراقبة التعرض للرصاص أو الكادميوم.

انخفض التعرض المحتمل للمواد الخطرة أثناء تصنيع المصابيح باستمرار منذ منتصف القرن العشرين. في صناعة المصابيح المتوهجة ، تم حفر عدد كبير من المصابيح سابقًا بحمض الهيدروفلوريك أو محلول ملح ثنائي الفلوريد لإنتاج مصباح بلوري. تم استبدال هذا إلى حد كبير باستخدام طلاء طيني منخفض السمية. على الرغم من عدم استبداله بالكامل ، فقد تم تقليل استخدام حمض الهيدروفلوريك بشكل كبير. قلل هذا التغيير من خطر الإصابة بحروق في الجلد وتهيج الرئة بسبب الحمض. كانت الطلاءات الخزفية الملونة المستخدمة على السطح الخارجي لبعض منتجات المصابيح تحتوي سابقًا على أصباغ معدنية ثقيلة مثل الرصاص والكادميوم والكوبالت وغيرها ، بالإضافة إلى استخدام مزيج زجاجي سيليكات الرصاص كجزء من التركيبة. خلال السنوات الأخيرة ، تم استبدال العديد من أصباغ المعادن الثقيلة بألوان أقل سمية. في الحالات التي لا تزال فيها المعادن الثقيلة مستخدمة ، يمكن استخدام شكل أقل سمية (على سبيل المثال ، الكروم III بدلاً من الكروم VI).

يستمر تصنيع خيوط التنغستن الملفوفة عن طريق لف التنغستن حول الموليبدينوم أو سلك مغزل فولاذي. بمجرد تشكيل الملف وتلبيده ، يتم إذابة المغزل باستخدام إما حمض الهيدروكلوريك (للفولاذ) أو خليط من حمض النيتريك وحمض الكبريتيك للموليبدينوم. نظرًا لاحتمال التعرض للحمض ، يتم إجراء هذا العمل بشكل روتيني في أنظمة غطاء المحرك أو ، مؤخرًا ، في مذيبات مغلقة تمامًا (خاصة عندما يكون مزيج النيتريك / الكبريتيك متضمنًا).

تضاف غازات التعبئة المستخدمة في مصابيح التنجستن الهالوجين إلى المصابيح في أنظمة مغلقة تمامًا مع القليل من الفقد أو التعرض. يمثل استخدام بروميد الهيدروجين مشاكله الخاصة بسبب طبيعته المسببة للتآكل. يجب توفير تهوية العادم المحلي ، ويجب استخدام أنابيب مقاومة للتآكل لأنظمة توصيل الغاز. لا يزال سلك التنغستن الثوري (عادةً 1 إلى 2٪ ثوريوم) مستخدمًا في بعض أنواع المصابيح. ومع ذلك ، هناك خطر ضئيل من الثوريوم في شكل الأسلاك.

يجب التحكم بعناية في ثاني أكسيد الكبريت. يجب استخدام تهوية العادم المحلي أينما تمت إضافة المادة إلى العملية. قد تكون أجهزة الكشف عن التسرب مفيدة أيضًا في مناطق التخزين. يُفضل استخدام أسطوانات غاز أصغر وزنها 75 كجم على الحاويات الأكبر سعة 1,000 كجم نظرًا للعواقب المحتملة للانطلاق الكارثي.

يمكن أن يكون تهيج الجلد خطرًا محتملاً إما من تدفقات اللحام أو من الراتنجات المستخدمة في الأسمنت الأساسي. تستخدم بعض أنظمة الأسمنت الأساسي بارافورمالدهيد بدلاً من الراتنجات الطبيعية ، مما يؤدي إلى التعرض المحتمل للفورمالديهايد أثناء معالجة الأسمنت الأساسي.

تستخدم جميع المصابيح نظام "تجميع" كيميائي ، حيث يتم طلاء مادة ما على الفتيل قبل التجميع. الغرض من جامع المصباح هو التفاعل مع أي رطوبة أو أكسجين متبقي في المصباح وتنظيفه بعد إغلاق المصباح. تشمل العلامات النموذجية نيتريد الفوسفور ومخاليط من الألمنيوم ومساحيق معدن الزركونيوم. في حين أن جامع نيتريد الفوسفور غير ضار إلى حد ما ، فإن التعامل مع مساحيق الألمنيوم والزركونيوم يمكن أن يكون خطرًا قابليته للاشتعال. يتم وضع الحشوات مبللة في مذيب عضوي ، ولكن إذا انسكبت المادة ، يمكن أن تشتعل مساحيق المعدن الجاف بالاحتكاك. يجب إطفاء حرائق المعادن بطفايات حريق خاصة من الفئة D ولا يمكن مكافحتها بالماء أو الرغوة أو أي مواد أخرى معتادة. النوع الثالث من الحاصرات يشمل استخدام الفوسفين أو السيلان. يمكن تضمين هذه المواد في تعبئة الغاز للمصباح بتركيز منخفض أو يمكن إضافتها بتركيز عالٍ و "وميض" في المصباح قبل التعبئة النهائية للغاز. كلتا هاتين المادتين شديدة السمية ؛ في حالة استخدامها بتركيز عالٍ ، يجب استخدام أنظمة مغلقة تمامًا مع أجهزة كشف التسرب وأجهزة الإنذار في الموقع.

مصابيح وأنابيب التفريغ

تعد مصابيح التفريغ ، سواء من طرازات الضغط المنخفض أو المرتفع ، أكثر كفاءة على أساس الضوء لكل واط من المصابيح المتوهجة. تم استخدام مصابيح الفلورسنت لسنوات عديدة في المباني التجارية ووجدت زيادة في الاستخدام في المنزل. في الآونة الأخيرة ، تم تطوير إصدارات مضغوطة من المصباح الفلوري على وجه التحديد كبديل للمصباح المتوهج.

تستخدم مصابيح التفريغ ذات الضغط العالي منذ فترة طويلة لإضاءة المساحات الكبيرة والشوارع. كما يتم تطوير إصدارات ذات قوة أقل من هذه المنتجات.

مصابيح فلورسنت

تمت تسمية المصابيح الفلورية بهذا الاسم نسبة إلى مسحوق الفلورسنت المستخدم في تغطية الأنبوب الزجاجي من الداخل. يمتص هذا المسحوق الضوء فوق البنفسجي الناتج عن بخار الزئبق المستخدم في المصباح ، ويحوله ويعيد إرساله كضوء مرئي.

الزجاج المستخدم في هذا المصباح مشابه للزجاج المستخدم في المصابيح المتوهجة ، باستخدام زجاج الجير للأنبوب والزجاج المحتوي على الرصاص للتركيبات على كل طرف. يتم استخدام عائلتين مختلفتين من الفوسفور حاليًا. الهالوفوسفات ، القائمة على الكالسيوم أو السترونتيوم ، كلورو فلورو الفوسفات ، هي الفوسفور الأقدم ، التي دخلت حيز الاستخدام على نطاق واسع في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي عندما حلت محل الفوسفور القائم على سيليكات البريليوم. تشتمل عائلة الفوسفور الثانية على الفوسفور المصنوع من الأتربة النادرة ، بما في ذلك عادة الإيتريوم واللانثانم وغيرها. عادةً ما يكون لفوسفور الأرض النادرة هذا طيف انبعاث ضيق ، ويتم استخدام خليط منها — بشكل عام فوسفور أحمر ، وأزرق ، وأخضر.

يتم خلط الفوسفور بنظام رابط ، ويتم تعليقه إما في مزيج عضوي أو خليط من الماء / الأمونيا ويتم تغليفه داخل الأنبوب الزجاجي. يستخدم المعلق العضوي أسيتات البوتيل أو أسيتات البوتيل / النفثا أو الزيلين. بسبب اللوائح البيئية ، فإن المعلقات القائمة على الماء تحل محل تلك التي تعتمد على العضوية. بمجرد وضع الطلاء ، يتم تجفيفه على الأنبوب ، ويتم تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة عالية لإزالة المادة الرابطة.

جبل واحد متصل بكل نهاية من المصباح. يتم الآن إدخال الزئبق في المصباح. ويمكن القيام بذلك في مجموعة متنوعة من الطرق. على الرغم من أنه في بعض المناطق يُضاف الزئبق يدويًا ، فإن الطريقة السائدة تكون تلقائيًا ، مع تثبيت المصباح إما رأسياً أو أفقيًا. في الآلات الرأسية ، يتم إغلاق ساق التثبيت على أحد طرفي المصباح. ثم يتم إسقاط الزئبق في المصباح من الأعلى ، ويمتلئ المصباح بالأرجون عند ضغط منخفض ، ويتم إغلاق جذع التثبيت العلوي ، ويغلق المصباح تمامًا. في الآلات الأفقية ، يدخل الزئبق من جانب ، بينما المصباح ينفد من الجانب الآخر. يضاف الأرجون مرة أخرى إلى الضغط المناسب ، ويتم إغلاق طرفي المصباح. بمجرد إغلاقها ، تتم إضافة الأغطية أو القواعد إلى الأطراف ، ثم يتم لحام الأسلاك أو لحامها في نقاط التلامس الكهربائية.

يمكن استخدام طريقتين محتملتين أخريين لإدخال بخار الزئبق. في أحد الأنظمة ، يتم احتواء الزئبق على شريط مشبع بالزئبق ، والذي يطلق الزئبق عند بدء تشغيل المصباح لأول مرة. في النظام الآخر ، يتم استخدام الزئبق السائل ، ولكنه موجود داخل كبسولة زجاجية متصلة بالحامل. يتمزق الكبسولة بعد إغلاق المصباح واستنفاده ، وبالتالي إطلاق الزئبق.

مصابيح الفلورسنت المدمجة هي إصدارات أصغر من المصباح الفلوري القياسي ، بما في ذلك أحيانًا إلكترونيات الصابورة كجزء لا يتجزأ من المصباح. ستستخدم الفلورية المدمجة عمومًا خليطًا من الفوسفور الأرضي النادر. سوف تشتمل بعض المصابيح المدمجة على بادئ توهج يحتوي على كميات صغيرة من المواد المشعة للمساعدة في بدء تشغيل المصباح. عادةً ما تستخدم مبتدئين التوهج الكريبتون -85 أو الهيدروجين -3 أو البروميثيوم -147 أو الثوريوم الطبيعي لتوفير ما يسمى بالتيار المظلم ، مما يساعد المصباح على البدء بشكل أسرع. هذا أمر مرغوب فيه من وجهة نظر المستهلك ، حيث يريد العميل أن يبدأ المصباح على الفور ، دون وميض.

المخاطر والاحتياطات

شهد تصنيع المصابيح الفلورية عددًا كبيرًا من التغييرات. توقف الاستخدام المبكر للفوسفور المحتوي على البريليوم في عام 1949 ، مما أدى إلى القضاء على مخاطر تنفسية كبيرة أثناء إنتاج الفوسفور واستخدامه. في العديد من العمليات ، حلت المعلقات الفوسفورية ذات الأساس المائي محل المعلقات العضوية في طلاء مصابيح الفلورسنت ، مما قلل من التعرض للعمال وكذلك تقليل انبعاث المركبات العضوية المتطايرة في البيئة. تتضمن المعلقات ذات الأساس المائي بعض الحد الأدنى من التعرض للأمونيا ، خاصة أثناء خلط المعلقات.

يظل الزئبق المادة الأكثر إثارة للقلق أثناء صناعة مصابيح الفلورسنت. في حين أن التعرضات منخفضة نسبيًا باستثناء ما حول آلات العادم ، فهناك احتمال كبير للتعرض للعمال المتمركزين حول آلة العادم والميكانيكيين الذين يعملون على هذه الآلات وأثناء عمليات التنظيف. يجب استخدام معدات الحماية الشخصية ، مثل المعاطف والقفازات لتجنب التعرض أو الحد منه ، وعند الحاجة ، حماية الجهاز التنفسي ، خاصة أثناء أنشطة الصيانة والتنظيف. يجب وضع برنامج للرصد البيولوجي ، بما في ذلك تحليل البول بالزئبق ، لمواقع تصنيع مصابيح الفلورسنت.

يستخدم نظاما الفوسفور قيد الإنتاج حاليًا مواد تعتبر ذات سمية منخفضة نسبيًا. في حين أن بعض الإضافات إلى الفوسفور الأم (مثل الباريوم والرصاص والمنغنيز) لها حدود تعرض وضعتها وكالات حكومية مختلفة ، فإن هذه المكونات عادة ما تكون موجودة بنسب منخفضة نسبيًا في التركيبات.

تستخدم راتنجات الفينول فورمالدهايد كعوازل كهربائية في الأغطية النهائية للمصابيح. يشتمل الأسمنت بشكل نموذجي على راتنجات طبيعية وصناعية ، والتي قد تحتوي على مهيجات للجلد مثل هيكساميثيلين - تيترامين. تعمل معدات الخلط والمعالجة الآلية على الحد من احتمالية ملامسة الجلد لهذه المواد ، مما يحد من احتمالية تهيج الجلد.

مصابيح الزئبق عالية الضغط

تشتمل مصابيح الزئبق عالية الضغط على نوعين متشابهين: تلك التي تستخدم الزئبق فقط وتلك التي تستخدم خليطًا من الزئبق ومجموعة متنوعة من هاليدات المعادن. التصميم الأساسي للمصابيح مشابه. يستخدم كلا النوعين أنبوب قوس كوارتز يحتوي على الزئبق أو خليط الزئبق / الهاليد. يتم بعد ذلك وضع أنبوب القوس هذا في غلاف خارجي زجاجي صلب من البورسليكات ، ويتم إضافة قاعدة معدنية لتوفير الاتصالات الكهربائية. يمكن أن يكون الغلاف الخارجي شفافًا أو مطليًا بمادة منتشرة أو فوسفور لتعديل لون الضوء.

مصابيح الزئبق تحتوي فقط على الزئبق والأرجون في أنبوب قوس الكوارتز للمصباح. ينتج الزئبق ، تحت ضغط عالٍ ، ضوءًا يحتوي على نسبة عالية من الأزرق والأشعة فوق البنفسجية. أنبوب الكوارتز القوسي شفاف تمامًا للأشعة فوق البنفسجية ، وفي حالة كسر الغلاف الخارجي أو إزالته ، يعد مصدرًا قويًا للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن ينتج عنه حروق الجلد والعين في أولئك المعرضين. على الرغم من أن التصميم النموذجي لمصباح الزئبق سيستمر في العمل إذا تمت إزالة الغلاف الخارجي ، فإن الشركات المصنعة تقدم أيضًا بعض الطرز ذات التصميم المدمج الذي سيتوقف عن العمل في حالة كسر الغلاف. أثناء الاستخدام العادي ، يمتص زجاج البورسليكات للغلاف الخارجي نسبة عالية من ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، بحيث لا يشكل المصباح السليم أي خطر.

نظرًا لارتفاع المحتوى الأزرق من طيف مصابيح الزئبق ، غالبًا ما يتم طلاء الجزء الداخلي من الغلاف الخارجي بفوسفور مثل فوسفات فانات الإيتريوم أو ما شابه ذلك من الفوسفور المعزز الأحمر.

مصابيح هاليد معدنية تحتوي أيضًا على الزئبق والأرجون في أنبوب القوس ، ولكن تضيف هاليدات معدنية (عادةً خليط من الصوديوم والاسكانديوم ، ربما مع الآخرين). تعمل إضافة هاليدات المعدن على تحسين خرج الضوء الأحمر للمصباح ، مما ينتج عنه مصباح به طيف ضوئي أكثر توازناً.

المخاطر والاحتياطات

بخلاف الزئبق ، تشتمل المواد التي يحتمل أن تكون خطرة والمستخدمة في إنتاج مصابيح الزئبق عالية الضغط على مواد الطلاء المستخدمة في المظاريف الخارجية ومضافات الهاليد المستخدمة في مصابيح الهاليد المعدنية. مادة الطلاء الواحدة عبارة عن ناشر بسيط ، مثل تلك المستخدمة في المصابيح المتوهجة. آخر هو الفوسفور المصحح للألوان أو فانات الإيتريوم أو فوسفات الإيتريوم الفانادي. بينما يشبه الفاناديوم خامس أكسيد الفاناديوم ، إلا أنه يعتبر أقل سمية. عادة ما يكون التعرض لمواد الهاليد غير مهم ، حيث تتفاعل الهاليدات في الهواء الرطب ويجب أن تبقى جافة وتحت جو خامل أثناء المناولة والاستخدام. وبالمثل ، على الرغم من أن الصوديوم معدن شديد التفاعل ، إلا أنه يحتاج أيضًا إلى التعامل معه في جو خامل لتجنب أكسدة المعدن.

مصابيح الصوديوم

يتم إنتاج نوعين من مصابيح الصوديوم حاليًا. تحتوي مصابيح الضغط المنخفض على صوديوم معدني فقط كمصدر انبعاث للضوء وتنتج ضوءًا أصفر للغاية. تستخدم مصابيح الصوديوم عالية الضغط الزئبق والصوديوم لتوليد ضوء أكثر بياضًا.

مصابيح الصوديوم منخفضة الضغط تحتوي على أنبوب زجاجي واحد يحتوي على الصوديوم المعدني محاطًا بأنبوب زجاجي ثانٍ.

مصابيح الصوديوم عالية الضغط تحتوي على خليط من الزئبق والصوديوم داخل أنبوب قوس سيراميك عالي النقاوة من الألومينا. بخلاف تركيبة الأنبوب القوسي ، فإن بناء مصباح الصوديوم عالي الضغط هو في الأساس نفس تركيب مصابيح الزئبق ومصابيح الهاليد المعدنية.

المخاطر والاحتياطات

هناك عدد قليل من المخاطر الفريدة أثناء تصنيع مصابيح الصوديوم ذات الضغط العالي أو المنخفض. في كلا النوعين من المصابيح ، يجب أن يبقى الصوديوم جافًا. يتفاعل الصوديوم المعدني النقي بعنف مع الماء ، وينتج غاز الهيدروجين والحرارة الكافية لإحداث الاشتعال. يتفاعل الصوديوم المعدني المتروك في الهواء مع الرطوبة الموجودة في الهواء ، مما ينتج عنه طلاء أكسيد على المعدن. لتجنب ذلك ، عادة ما يتم التعامل مع الصوديوم في علبة القفازات ، تحت جو جاف من النيتروجين أو الأرجون. بالنسبة لمواقع تصنيع مصابيح الصوديوم عالية الضغط ، هناك حاجة إلى احتياطات إضافية للتعامل مع الزئبق ، على غرار تلك المواقع التي تصنع مصابيح الزئبق عالية الضغط.

قضايا البيئة والصحة العامة

يعتبر التخلص من نفايات و / أو إعادة تدوير المصابيح المحتوية على الزئبق قضية حظيت بدرجة عالية من الاهتمام في العديد من مناطق العالم على مدى السنوات العديدة الماضية. في حين أن عملية "التعادل" في أحسن الأحوال من وجهة نظر التكلفة ، فإن التكنولوجيا موجودة حاليًا لاستعادة الزئبق من مصابيح الفلورسنت ومصابيح التفريغ عالية الضغط. توصف إعادة تدوير مواد المصباح في الوقت الحاضر بدقة أكبر بأنها استصلاح ، حيث نادرًا ما تتم إعادة معالجة مواد المصباح واستخدامها في صنع مصابيح جديدة. عادة ، يتم إرسال الأجزاء المعدنية إلى تجار الخردة المعدنية. يمكن استخدام الزجاج المستعاد لصنع كتل من الألياف الزجاجية أو الزجاج أو استخدامه كركام في رصف الأسمنت أو الأسفلت. قد تكون إعادة التدوير هي البديل الأقل تكلفة ، اعتمادًا على الموقع وتوافر إعادة التدوير وخيارات التخلص من النفايات الخطرة أو الخاصة.

كانت الكوابح المستخدمة في تركيبات المصابيح الفلورية تحتوي سابقًا على مكثفات تستخدم ثنائي الفينيل متعدد الكلور كعزل كهربائي. بينما توقف تصنيع الكوابح المحتوية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فإن العديد من الكوابح القديمة قد لا تزال قيد الاستخدام بسبب طول العمر المتوقع لها. قد يتم تنظيم التخلص من الكوابح المحتوية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وقد يتطلب التخلص منها كنفايات خاصة أو خطرة.

يمكن أن يكون تصنيع الزجاج ، وخاصة زجاج البورسليكات ، مصدرًا مهمًا لأكسيد النيتروجين_x الانبعاث في الغلاف الجوي. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام الأكسجين النقي بدلاً من الهواء مع مواقد الغاز كوسيلة لتقليل أكسيد النيتروجين_x الانبعاثات.

الرجوع

مقتبس من الطبعة الثالثة ، موسوعة الصحة والسلامة المهنية.

صناعة الأجهزة الكهربائية المحلية هي المسؤولة عن تصنيع مجموعة متنوعة من المعدات بما في ذلك الأجهزة المصممة للاستخدامات السمعية والبصرية والطهي والتدفئة وإعداد الطعام والتخزين (التبريد). يتضمن إنتاج وتصنيع مثل هذه الأجهزة العديد من العمليات الآلية للغاية والتي يمكن أن يكون لها مخاطر صحية وأنماط مرضية.

عمليات التصنيع

يمكن تصنيف المواد المستخدمة في تصنيع الأجهزة الكهربائية المنزلية إلى:

1. المعادن التي تُستخدم عادةً للموصلات الكهربائية في الكابلات وهيكل و / أو هيكل الأجهزة
2. العوازل أو المواد العازلة المستخدمة لمنع الاتصال العرضي مع المعدات الكهربائية الحية
3. الدهانات والتشطيبات
4. المواد الكيميائية.

أمثلة على المواد المدرجة في الفئات الأربع المشار إليها موضحة في الجدول 1.

الجدول 1. أمثلة على المواد المستخدمة في تصنيع الأجهزة الكهربائية المنزلية

ملحوظة: الرصاص والزئبق شائعان بشكل متناقص في تصنيع الأجهزة الكهربائية المنزلية

يجب أن تفي المواد المستخدمة في صناعة الأجهزة الكهربائية المنزلية بالمتطلبات الصارمة ، بما في ذلك القدرة على تحمل المناولة التي من المحتمل مواجهتها في التشغيل العادي ، والقدرة على تحمل إجهاد المعادن والقدرة على عدم التأثر بأي عمليات أو معالجة أخرى يمكن أن تجعل من الخطورة استخدام الجهاز إما فورًا أو بعد فترة طويلة من الزمن.

غالبًا ما يتم استلام المواد المستخدمة في الصناعة في مرحلة تجميع الأجهزة بعد أن خضعت بالفعل للعديد من عمليات التصنيع ، ومن المحتمل أن يكون لكل منها مخاطرها ومشاكلها الصحية. يتم النظر في تفاصيل هذه المخاطر والمشاكل في إطار الفصول المناسبة في مكان آخر من هذا موسوعة.

ستختلف عمليات التصنيع من منتج إلى آخر ، ولكنها بشكل عام ستتبع تدفق الإنتاج الموضح في الشكل 1. يوضح هذا الرسم البياني أيضًا المخاطر المرتبطة بالعمليات المختلفة.

الشكل 1. تسلسل عملية التصنيع والمخاطر

قضايا الصحة والسلامة

حريق وانفجار

العديد من المذيبات والدهانات والزيوت العازلة المستخدمة في الصناعة هي مواد قابلة للاشتعال. يجب تخزين هذه المواد في أماكن مناسبة باردة وجافة ، ويفضل أن يكون ذلك في مبنى مقاوم للحريق منفصل عن منشأة الإنتاج. يجب تمييز الحاويات بوضوح وفصل المواد المختلفة جيدًا أو تخزينها بشكل منفصل كما هو مطلوب من خلال نقاط الاشتعال وفئة المخاطر الخاصة بها. في حالة المواد العازلة والبلاستيك ، من المهم الحصول على معلومات عن قابلية الاحتراق أو خصائص الحريق لكل مادة جديدة مستخدمة. الزركونيوم المسحوق ، الذي يستخدم الآن بكميات كبيرة في الصناعة ، هو أيضًا خطر حريق.

يجب أن تكون كميات المواد القابلة للاشتعال الصادرة من المخازن عند الحد الأدنى المطلوب للإنتاج. عند صب السوائل القابلة للاشتعال ، قد تتشكل شحنات الكهرباء الساكنة ، وبالتالي يجب تأريض جميع الحاويات. يجب توفير أجهزة إطفاء الحريق وتوجيه العاملين في المخزن لاستخدامها.

عادة ما يتم طلاء المكونات في أكشاك طلاء مبنية خصيصًا ، والتي يجب أن تحتوي على معدات تهوية وعادم كافية ، والتي عند استخدامها مع معدات الحماية الشخصية (PPE) ، ستخلق بيئة عمل آمنة.

أثناء اللحام ، يجب اتخاذ احتياطات خاصة من الحريق.

الحوادث

يمكن أن يؤدي استقبال المواد الخام والمكونات والمنتجات النهائية وتخزينها وإرسالها إلى حوادث تشمل الرحلات والسقوط والأشياء المتساقطة والشاحنات وما إلى ذلك. يمكن أن تؤدي المناولة اليدوية للمواد أيضًا إلى حدوث مشكلات مريحة يمكن تخفيفها عن طريق الأتمتة كلما أمكن ذلك.

نظرًا لاستخدام العديد من العمليات المختلفة في الصناعة ، ستختلف مخاطر الحوادث من متجر لآخر في المصنع. أثناء إنتاج المكونات ، ستكون هناك مخاطر للآلة في استخدام الأدوات الآلية ، ومكابس الطاقة ، وآلات قولبة حقن البلاستيك وما إلى ذلك ، كما أن حراسة الآلات الفعالة ضرورية. أثناء الطلاء الكهربائي ، يجب اتخاذ الاحتياطات ضد تناثر المواد الكيميائية المسببة للتآكل. أثناء تجميع المكونات ، تعني الحركة المستمرة للمكونات من عملية إلى أخرى أن خطر الحوادث بسبب النقل داخل المصنع ومعدات المناولة الميكانيكية مرتفع.

لا يؤدي اختبار الجودة إلى أي مشاكل خاصة تتعلق بالسلامة. ومع ذلك ، يتطلب اختبار الأداء احتياطات خاصة حيث يتم إجراء الاختبارات غالبًا على الأجهزة شبه المصنعة أو غير المعزولة. أثناء الاختبار الكهربائي ، يجب حماية جميع المكونات الحية والموصلات والمحطات وأدوات القياس لمنع الاتصال العرضي. يجب فحص مكان العمل ، ومنع دخول الأشخاص غير المصرح لهم ونشر إخطارات التحذير. في مناطق الاختبار الكهربائي ، يُنصح بتوفير مفاتيح الطوارئ بشكل خاص ، ويجب أن تكون المفاتيح في مكان بارز بحيث يمكن فصل الطاقة عن جميع المعدات على الفور في حالات الطوارئ.

لاختبار الأجهزة التي تنبعث منها أشعة سينية أو تحتوي على مواد مشعة ، توجد لوائح للحماية من الإشعاع. يجب أن يكون المشرف المختص مسؤولاً عن مراعاة اللوائح.

هناك مخاطر خاصة في استخدام الغازات المضغوطة ومعدات اللحام والليزر ومحطة التشريب ومعدات الطلاء بالرش وأفران التلدين والتلطيف والتركيبات الكهربائية عالية الجهد.

خلال جميع أنشطة الإصلاح والصيانة ، تعد برامج الإغلاق / الوسم المناسبة ضرورية.

المخاطر الصحية

تعتبر الأمراض المهنية المرتبطة بتصنيع المعدات الكهربائية المنزلية قليلة العدد نسبيًا ولا تعتبر خطيرة في العادة. يتم تمييز هذه المشاكل الموجودة من خلال:

• تطور أمراض الجلد بسبب استخدام المذيبات وزيوت القطع والمواد الصلبة المستخدمة مع راتنجات الايبوكسي وثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs)
• ظهور السحار السيليسي بسبب استنشاق السيليكا في السفع الرملي (على الرغم من أن الرمل يتم استبداله بشكل متزايد بعوامل تفجير أقل سمية مثل اكسيد الالمونيوم أو حبيبات الصلب أو الرصاص)
• مشاكل صحية بسبب استنشاق أبخرة المذيبات في الطلاء وإزالة الشحوم ، والتسمم بالرصاص من استخدام أصباغ الرصاص والمينا ، إلخ.
• مستويات متفاوتة من الضوضاء الناتجة أثناء العمليات.

حيثما أمكن ، يجب استبدال المذيبات عالية السمية والمركبات المكلورة بمواد أقل خطورة ؛ لا يجوز تحت أي ظرف من الظروف استخدام البنزين أو رابع كلوريد الكربون كمذيبات. يمكن التغلب على التسمم بالرصاص عن طريق استبدال المواد أو التقنيات الأكثر أمانًا والتطبيق الصارم لإجراءات العمل الآمن والنظافة الشخصية والإشراف الطبي. في حالة وجود خطر التعرض لتركيزات خطرة من ملوثات الغلاف الجوي ، يجب مراقبة هواء مكان العمل بانتظام واتخاذ التدابير المناسبة مثل تركيب نظام العادم عند الضرورة. يمكن تقليل مخاطر الضوضاء عن طريق إحاطة مصادر الضوضاء أو استخدام مواد ماصة للصوت في غرف العمل أو استخدام حماية السمع الشخصية.

يجب استدعاء مهندسي السلامة والأطباء الصناعيين في مرحلة التصميم والتخطيط للمصانع أو العمليات الجديدة ، ويجب التخلص من مخاطر العمليات أو الآلات قبل بدء العمليات. يجب أن يتبع ذلك فحص دوري للآلات والأدوات والمصنع ومعدات النقل وأجهزة مكافحة الحرائق وورش العمل ومناطق الاختبار وما إلى ذلك.

تعد مشاركة العمال في جهود السلامة أمرًا ضروريًا ، ويجب على المشرفين التأكد من توفر معدات الحماية الشخصية وارتداؤها عند الضرورة. يجب إيلاء اهتمام خاص لتدريب العمال الجدد على السلامة ، لأن هؤلاء يمثلون نسبة عالية نسبيًا من الحوادث.

يجب أن يخضع العمال لفحص طبي قبل التنسيب ، وفي حالة وجود احتمال للتعرض للخطر ، يجب إجراء فحص دوري عند الضرورة.

ستتضمن العديد من العمليات في إنتاج المكونات الفردية رفض مواد النفايات (على سبيل المثال ، "الخردل" من الصفائح أو القضبان المعدنية) ، ويجب أن يتم التخلص من هذه المواد وفقًا لمتطلبات السلامة. علاوة على ذلك ، إذا كان لا يمكن إعادة نفايات العملية هذه إلى المنتج أو الشركة المصنعة لإعادة التدوير ، فيجب أن يتم التخلص منها لاحقًا من خلال عمليات معتمدة لتجنب التلوث البيئي.

الرجوع