Банер КСНУМКС

 

82. Металопрерада и металопрерађивачка индустрија

Уредник поглавља: Мицхаел МцЦанн


Преглед садржаја

Табеле и слике

Општи профил

Операције топљења и рафинације

Топљење и прерада
Пекка Рото

Топљење и прерада бакра, олова и цинка

Топљење и прерада алуминијума
Бертрам Д. Динман

Топљење и прерада злата
ИД Гадаскина и ЛА Ризик

Обрада метала и обрада метала

Ливнице
Франклин Е. Мирер

Ковање и штанцање
Роберт М. Парк

Заваривање и термичко сечење
Пхилип А. Платцов и ГС Линдон

Стругови
Тони Ретсцх

Брушење и полирање
К. Велиндер

Индустријска мазива, течности за обраду метала и аутомобилска уља
Рицхард С. Краус

Површинска обрада метала
ЈГ Јонес, ЈР Беван, ЈА Цаттон, А. Зобер, Н. Фисх, КМ Морсе, Г. Тхомас, МА Ел Кадеем и Пхилип А. Платцов

Метал Рецламатион
Мелвин Е. Цассади и Рицхард Д. Рингенвалд, Јр.

Питања животне средине у завршној обради метала и индустријским премазима
Стеварт Форбес

Столови

Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.

1. Улази и излази за топљење бакра
2. Улази и излази за топљење олова
3. Улази и излази за топљење цинка
4. Улази и излази за топљење алуминијума
5. Врсте ливних пећи
6. Улази у процесне материјале и излази загађења
7. Процеси заваривања: Опис и опасности
8. Резиме опасности
9. Контроле за алуминијум, по раду
КСНУМКС. Контроле за бакар, по раду
КСНУМКС. Контроле за олово, по раду
КСНУМКС. Контроле за цинк, по раду
КСНУМКС. Контроле за магнезијум, по раду
КСНУМКС. Контроле за живу, по раду
КСНУМКС. Контроле за никл, по раду
КСНУМКС. Контроле за племените метале
КСНУМКС. Контроле за кадмијум, по раду
КСНУМКС. Контроле за селен, по раду
КСНУМКС. Контроле за кобалт, по раду
КСНУМКС. Контроле за лим, по раду
КСНУМКС. Контроле за титанијум, по раду

фигуре

Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.

МЕТ030Ф1МЕТ040Ф1МЕТ040Ф2МЕТ050Ф1МЕТ060Ф1МЕТ070Ф1МЕТ110Ф1


Кликните да бисте се вратили на врх странице

Деца категорије

Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Топљење и прерада

Преузето из 3. издања, Енциклопедија безбедности и здравља на раду.

У производњи и рафинацији метала, вредне компоненте се одвајају од безвредног материјала у низу различитих физичких и хемијских реакција. Крајњи производ је метал који садржи контролисане количине нечистоћа. Примарно топљење и рафинација производи метале директно из концентрата руде, док секундарно топљење и рафинација производи метале из отпада и процесног отпада. Отпаци обухватају комаде металних делова, шипки, стругања, лимова и жице који нису у складу са спецификацијама или су истрошени, али се могу рециклирати (погледајте чланак „Поврат метала“ у овом поглављу).

Преглед процеса

Две технологије опоравка метала се генерално користе за производњу рафинисаних метала, пирометалуршки хидрометалуршки. Пирометалуршки процеси користе топлоту за одвајање жељених метала од других материјала. Ови процеси користе разлике између оксидационих потенцијала, тачака топљења, притисака паре, густине и/или мешљивости компоненти руде када су топљене. Хидрометалуршке технологије се разликују од пирометалуршких процеса по томе што се жељени метали одвајају од других материјала коришћењем техника које капитализују разлике између растворљивости састојака и/или електрохемијских својстава док су у воденим растворима.

Пирометалургија

 Током пирометалне обраде, руда, након што се бенефицирани (концентрисано дробљењем, млевењем, плутањем и сушењем), синтерује се или пржи (калцинише) са другим материјалима као што су прашина из врећа и флукс. Концентрат се затим топи или топи у високој пећи како би се жељени метали спојили у нечисту растопљену полугу. Ова полуга се затим подвргава трећем пирометалном процесу да би се метал рафинисао до жељеног нивоа чистоће. Сваки пут када се руда или полуга загревају, стварају се отпадни материјали. Прашина из вентилације и процесни гасови могу бити заробљени у складишту за вреће и или одложени или враћени у процес, у зависности од садржаја преосталог метала. Сумпор у гасу се такође хвата, а када су концентрације изнад 4% може се претворити у сумпорну киселину. У зависности од порекла руде и садржаја заосталих метала, различити метали као што су злато и сребро се такође могу производити као нуспроизводи.

Печење је важан пирометалуршки процес. Сулфатно печење се користи у производњи кобалта и цинка. Његова сврха је да одвоји метале како би се могли трансформисати у водорастворни облик за даљу хидрометалуршку обраду.

Топљењем сулфидних руда настаје делимично оксидовани концентрат метала (мат). Приликом топљења, безвредни материјал, обично гвожђе, формира шљаку са флуксирајућим материјалом и претвара се у оксид. Вриједни метали добијају метални облик у фази претварања, која се одвија у пећима за претварање. Ова метода се користи у производњи бакра и никла. Гвожђе, ферохром, олово, магнезијум и једињења гвожђа производе се редукцијом руде угљем и флуксом (кречњак), при чему се процес топљења обично одвија у електричној пећи. (Погледајте такође Индустрија гвожђа и челика поглавље.) Електролиза фузионисане соли, која се користи у производњи алуминијума, је још један пример пирометалуршког процеса.

Висока температура потребна за пирометалуршки третман метала добија се сагоревањем фосилних горива или коришћењем егзотермне реакције саме руде (нпр. у процесу брзог топљења). Процес брзог топљења је пример пирометалуршког процеса који штеди енергију у коме се гвожђе и сумпор из концентрата руде оксидују. Егзотермна реакција у комбинацији са системом за рекуперацију топлоте штеди много енергије за топљење. Висок ниво сумпора у процесу је такође користан за заштиту животне средине. Већина недавно изграђених топионица бакра и никла користи овај процес.

хидрометалургија

Примери хидрометалуршких процеса су лужење, преципитација, електролитичка редукција, јонска размена, мембранско одвајање и екстракција растварачем. Прва фаза хидрометалуршких процеса је испирање вредних метала из мање вредног материјала, на пример, сумпорном киселином. Испирању често претходи предтретман (нпр. сулфатно печење). Процес лужења често захтева висок притисак, додавање кисеоника или високе температуре. Испирање се може вршити и електричном енергијом. Из раствора за лужење се жељени метал или његово једињење издваја преципитацијом или редукцијом коришћењем различитих метода. Смањење се врши, на пример, у производњи кобалта и никла гасом.

Као хидрометалуршки процес сматра се и електролиза метала у воденим растворима. У процесу електролизе метални јон се редукује у метал. Метал се налази у раствору слабе киселине из којег се под утицајем електричне струје таложи на катодама. Већина обојених метала се такође може рафинисати електролизом.

Често металуршки процеси представљају комбинацију пиро- и хидрометалуршких процеса, у зависности од концентрата руде који се третира и врсте метала који се рафинише. Пример је производња никла.

Опасности и њихова превенција

Превенција здравствених ризика и незгода у металуршкој индустрији је првенствено образовно-техничко питање. Лекарски прегледи су секундарни и имају само комплементарну улогу у превенцији здравствених ризика. Хармонична размена информација и сарадња између одељења за планирање, линију, безбедност и здравље на раду у оквиру компаније дају најефикаснији резултат у превенцији здравствених ризика.

Најбоље и најјефтиније превентивне мере су оне предузете у фази планирања новог постројења или процеса. Приликом планирања нових производних објеката треба узети у обзир као минимум следеће аспекте:

  • Потенцијални извори загађивача ваздуха треба да буду затворени и изоловани.
  • Дизајн и постављање процесне опреме треба да омогући лак приступ за потребе одржавања.
  • Области у којима може доћи до изненадне и неочекиване опасности треба континуирано пратити. Треба укључити одговарајућа упозорења. На пример, области у којима је могуће излагање арсину или цијановодонику треба да буду под сталним надзором.
  • Додавање и руковање отровним процесним хемикалијама треба планирати тако да се избегне ручно руковање.
  • Требало би користити уређаје за узорковање личне хигијене рада како би се проценила стварна изложеност појединог радника, кад год је то могуће. Редовно фиксно праћење гасова, прашине и буке даје преглед изложености, али има само комплементарну улогу у процени дозе изложености.
  • У планирању простора треба узети у обзир захтеве будућих промена или проширења процеса како се не би погоршали стандарди хигијене рада постројења.
  • Треба постојати континуиран систем обуке и едукације особља за безбедност и здравље, као и за предраднике и раднике. Нови радници посебно треба да буду детаљно информисани о потенцијалним здравственим ризицима и како их спречити у сопственом радном окружењу. Поред тога, обуку треба обавити кад год се уведе нови процес.
  • Важне су радне праксе. На пример, лоша лична хигијена једењем и пушењем на радном месту може значајно повећати личну изложеност.
  • Менаџмент треба да има систем праћења здравља и безбедности који производи адекватне податке за доношење техничких и економских одлука.

 

Следе неке од специфичних опасности и мера предострожности које се могу наћи код топљења и рафинирања.

Повреде

Индустрија топљења и рафинирања има већу стопу повреда од већине других индустрија. Извори ових повреда су: прскање и изливање растопљеног метала и шљаке што доводи до опекотина; експлозије гаса и експлозије од контакта растопљеног метала са водом; судари са покретним локомотивама, вагонима, покретним дизалицама и другом покретном опремом; падови тешких предмета; падне са висине (нпр. док приступате кабини дизалице); и повреде од клизања и спотицања услед зачепљења подова и пролаза.

Мере предострожности укључују: адекватну обуку, одговарајућу личну заштитну опрему (ППЕ) (нпр. кациге, заштитне ципеле, радне рукавице и заштитна одећа); добро складиштење, одржавање и одржавање опреме; правила саобраћаја за покретну опрему (укључујући дефинисане руте и ефикасан систем сигнализације и упозорења); и програм заштите од пада.

Топлота

Болести топлотног стреса као што је топлотни удар су уобичајена опасност, првенствено због инфрацрвеног зрачења из пећи и растопљеног метала. Ово је посебно проблем када се напоран рад мора обављати у врућим срединама.

Превенција топлотних болести може укључивати водене преграде или ваздушне завесе испред пећи, хлађење на месту, затворене климатизоване кабине, одећу која штити од топлоте и одела са ваздушним хлађењем, омогућавајући довољно времена за аклиматизацију, паузе у раду у хладним просторима и адекватно снабдевање. пића за често пијење.

Хемијске опасности

Током операција топљења и рафинације може доћи до излагања широком спектру опасних прашине, испарења, гасова и других хемикалија. Нарочито дробљење и млевење руде може довести до велике изложености силицијум диоксиду и токсичној металној прашини (нпр. која садржи олово, арсен и кадмијум). Такође може доћи до излагања прашини током операција одржавања пећи. Током операција топљења, метална испарења могу бити велики проблем.

Емисије прашине и дима могу се контролисати затварањем, аутоматизацијом процеса, локалном и разблаженом издувном вентилацијом, влажењем материјала, смањеним руковањем материјалима и другим процесним променама. Тамо где оне нису адекватне, потребна је респираторна заштита.

Многе операције топљења укључују производњу великих количина сумпор-диоксида из сулфидних руда и угљен-моноксида из процеса сагоревања. Разблаживање и локална издувна вентилација (ЛЕВ) су од суштинског значаја.

Сумпорна киселина се производи као нуспроизвод топљења и користи се у електролитичкој рафинацији и лужењу метала. До излагања може доћи и течности и сумпорне киселине. Потребна је заштита коже и очију и ЛЕВ.

Топљење и рафинација неких метала може имати посебне опасности. Примери укључују карбонил никла у рафинацији никла, флуориде у топљењу алуминијума, арсен у топљењу и рафинацији бакра и олова, и излагање живи и цијаниду током рафинације злата. Ови процеси захтевају посебне мере предострожности.

Остале опасности

Одсјај и инфрацрвено зрачење из пећи и растопљеног метала могу изазвати оштећење ока укључујући катаракту. Треба носити одговарајуће заштитне наочаре и штитнике за лице. Висок ниво инфрацрвеног зрачења такође може изазвати опекотине коже осим ако се не носи заштитна одећа.

Висок ниво буке од дробљења и млевења руде, дуваљки на гас и електричних пећи велике снаге може изазвати губитак слуха. Ако се извор буке не може затворити или изоловати, онда треба носити штитнике за слух. Требало би успоставити програм очувања слуха укључујући аудиометријско тестирање и обуку.

Електричне опасности могу настати током електролитских процеса. Мере предострожности укључују правилно електрично одржавање са процедурама закључавања/означавања; изоловане рукавице, одећа и алати; и прекидаче струјног кола где је потребно.

Ручно подизање и руковање материјалима може изазвати повреде леђа и горњих екстремитета. Механичка помагала за дизање и одговарајућа обука у методама дизања могу смањити овај проблем.

Загађење и заштита животне средине

Емисије иритантних и корозивних гасова као што су сумпор-диоксид, водоник-сулфид и хлороводоник могу допринети загађењу ваздуха и изазвати корозију метала и бетона унутар постројења и околине. Толеранција вегетације на сумпор диоксид варира у зависности од врсте шуме и земљишта. У принципу, зимзелено дрвеће толерише ниже концентрације сумпор-диоксида од листопадних. Емисије честица могу садржати неспецифичне честице, флуориде, олово, арсен, кадмијум и многе друге токсичне метале. Отпадне воде могу садржати разне токсичне метале, сумпорну киселину и друге нечистоће. Чврсти отпад може бити контаминиран арсеном, оловом, гвожђем сулфидима, силицијумом и другим загађивачима.

Управљање топионицом треба да укључи процену и контролу емисија из постројења. Ово је специјализован посао који треба да обавља само особље које је у потпуности упознато са хемијским својствима и токсичношћу материјала који се испуштају из процеса постројења. Физичко стање материјала, температура на којој излази из процеса, други материјали у струји гаса и други фактори морају се узети у обзир приликом планирања мера за контролу загађења ваздуха. Такође је пожељно одржавати метеоролошку станицу, водити метеоролошку евиденцију и бити спреман за смањење производње када су временски услови неповољни за дисперзију отпадних вода из димњака. Излети су неопходни да би се сагледао утицај загађења ваздуха на стамбена и пољопривредна подручја.

Сумпор-диоксид, један од главних загађивача, обнавља се као сумпорна киселина када је присутан у довољној количини. Иначе, да би се испунили стандарди емисије, сумпор диоксид и други опасни гасовити отпад се контролишу прочишћавањем. Емисије честица се обично контролишу помоћу филтера од тканине и електростатичких филтера.

Велике количине воде се користе у процесима флотације као што је концентрација бакра. Већина ове воде се рециклира назад у процес. Јаловина из процеса флотације се пумпа као муљ у таложнице. Вода се у том процесу рециклира. Процесна вода која садржи метал и кишница се чисте у постројењима за пречишћавање воде пре испуштања или рециклаже.

Отпад чврсте фазе укључује шљаку од топљења, муљ од претворбе сумпор-диоксида у сумпорну киселину и муљ из површинских базена (нпр. таложнице). Неке шљаке се могу поново концентрисати и вратити у топионице ради поновне обраде или опоравка других присутних метала. Многи од ових чврстих фаза отпада су опасни отпад који се мора складиштити у складу са еколошким прописима.

 

Назад

Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Топљење и прерада бакра, олова и цинка

Адаптирано из ЕПА 1995.

Бакар

Бакар се копа иу отвореним и подземним рудницима, у зависности од квалитета руде и природе лежишта руде. Руда бакра обично садржи мање од 1% бакра у облику сулфидних минерала. Када се руда извуче изнад земље, она се дроби и меље до финоће у праху, а затим се концентрише за даљу прераду. У процесу концентровања, млевена руда се муља са водом, додају се хемијски реагенси и ваздух се дува кроз суспензију. Мехурићи ваздуха се везују за минерале бакра и затим се скидају са врха флотационих ћелија. Концентрат садржи између 20 и 30% бакра. Јаловина, или минерали из руде, падају на дно ћелија и уклањају се, одводњавају помоћу згушњивача и транспортују се као суспензија у јаловиште ради одлагања. Сва вода која се користи у овој операцији, из згушњивача за одводњавање и јаловишта, се обнавља и рециклира назад у процес.

Бакар се може производити пирометалуршки или хидрометалуршки у зависности од врсте руде која се користи као пуњење. Концентрати руде, који садрже бакар сулфид и минерале гвожђе сулфида, обрађују се пирометалуршким процесима да би се добили бакарни производи високе чистоће. Оксидне руде, које садрже минерале оксида бакра који се могу појавити у другим деловима рудника, заједно са другим оксидованим отпадним материјалима, третирају се хидрометалуршким процесима како би се добили производи бакра високе чистоће.

Претварање бакра из руде у метал се остварује топљењем. Током топљења концентрати се суше и упућују у једну од неколико различитих врста пећи. Тамо се сулфидни минерали делимично оксидују и топе да би се добио слој мат, мешани бакар-гвожђе сулфид и шљака, горњи слој отпада.

Мат се даље обрађује претварањем. Шљака се извлачи из пећи и складишти или одбацује у гомиле шљаке на лицу места. Мала количина шљаке се продаје за железнички баласт и за пескарење. Трећи производ процеса топљења је сумпор диоксид, гас који се сакупља, пречишћава и претвара у сумпорну киселину за продају или за употребу у операцијама хидрометалуршког лужења.

Након топљења, бакарни мат се доводи у претварач. Током овог процеса бакарни мат се сипа у хоризонталну цилиндричну посуду (приближно 10º4 м) опремљену низом цеви. Цеви, познате као туиерес, излазе у цилиндар и користе се за увођење ваздуха у претварач. Креч и силицијум се додају у бакарни мат да би реаговали са оксидом гвожђа који настаје у процесу да би се формирала шљака. У конвертор се може додати и отпадни бакар. Пећ се ротира тако да су фуруне потопљене, а ваздух се удувава у растопљени мат, што доводи до тога да остатак гвожђе сулфида реагује са кисеоником да би се формирао гвожђе оксид и сумпор диоксид. Затим се претварач ротира да би се излила гвоздена силикатна шљака.

Када се сво гвожђе уклони, претварач се окреће назад и добија други удар ваздуха током којег се остатак сумпора оксидује и уклања из бакарног сулфида. Конвертор се затим ротира да би се излио растопљени бакар, који се у овом тренутку назива блистер бакар (тако назван јер ако се дозволи да се у овом тренутку очврсне, имаће неравну површину због присуства гасовитог кисеоника и сумпора). Сумпор диоксид из претварача се сакупља и доводи у систем за пречишћавање гаса заједно са оним из пећи за топљење и претвара у сумпорну киселину. Због свог заосталог садржаја бакра, шљака се рециклира назад у пећ за топљење.

Блистер бакар, који садржи најмање 98.5% бакра, рафинише се у бакар високе чистоће у два корака. Први корак је рафинација ватре, у којој се растопљени блистер бакар сипа у цилиндричну пећ, по изгледу сличну претварачу, где се прво ваздух, а затим природни гас или пропан дувају кроз растоп да би се уклонио последњи сумпор и све преостали кисеоник из бакра. Истопљени бакар се затим сипа у точак за ливење да би се формирале аноде довољно чисте за електрорафинацију.

У електрорафинацији, бакарне аноде се стављају у електролитичке ћелије и међусобно се постављају са почетним листовима бакра, или катодама, у кади са раствором бакар сулфата. Када се једносмерна струја прође кроз ћелију, бакар се раствара из аноде, транспортује кроз електролит и поново се таложи на почетним листовима катоде. Када се катоде нагомилају до довољне дебљине, уклањају се из електролитичке ћелије и на њихово место се ставља нови сет почетних листова. Чврсте нечистоће у анодама падају на дно ћелије као муљ где се на крају сакупљају и обрађују за опоравак племенитих метала као што су злато и сребро. Овај материјал је познат као анодна слуз.

Катоде уклоњене из електролитичке ћелије су примарни производ произвођача бакра и садрже 99.99% бакра. Они се могу продати млиновима за жичану шипку као катоде или даље прерађивати у производ који се зове шипка. У производњи шипке, катоде се топе у осовинској пећи и растопљени бакар се сипа на ливени точак да би се формирала шипка погодна за ваљање у непрекидну шипку пречника 3/8 инча. Овај штапни производ се шаље у млинове жице где се екструдира у различите величине бакарне жице.

У хидрометалуршком процесу, оксидоване руде и отпадни материјали се излужују сумпорном киселином из процеса топљења. Изводи се лужење на лицу места, или у посебно припремљеним гомилама дистрибуцијом киселине преко врха и омогућавањем да процури кроз материјал где се сакупља. Тло испод јастучића за испирање је обложено киселином отпорном, непропусном пластиком како би се спречило да течност за испирање контаминира подземне воде. Када се сакупе раствори богати бакром, они се могу обрадити било којим од два процеса—поступком цементације или процесом екстракције растварача/електропроцесом (СКСЕВ). У процесу цементације (који се данас ретко користи), бакар у киселом раствору се одлаже на површину старог гвожђа у замену за гвожђе. Када је довољно бакра цементирано, гвожђе богато бакром се ставља у топионицу заједно са концентратима руде за добијање бакра пирометалуршким путем.

У процесу СКСЕВ, раствор за излуживање (ПЛС) се концентрише екстракцијом растварачем, који екстрахује бакар, али не и нечистоће метала (гвожђе и друге нечистоће). Органски раствор напуњен бакром се затим одваја од процедне воде у резервоару за таложење. Сумпорна киселина се додаје у бремениту органску смешу, која одваја бакар у електролитички раствор. Процедна вода, која садржи гвожђе и друге нечистоће, враћа се у операцију лужења где се њена киселина користи за даље испирање. Раствор траке богат бакром се пропушта у електролитичку ћелију познату као ћелија за победнике. Ћелија за електропобедништво се разликује од ћелије за електрорафинацију по томе што користи трајну, нерастворљиву аноду. Бакар у раствору се затим ставља на почетну катоду на исти начин као што је на катоди у ћелији за електрорафинацију. Електролит осиромашен бакром се враћа у процес екстракције растварачем где се користи за уклањање више бакра из органског раствора. Катоде произведене у процесу електро-рафинирања се затим продају или праве у шипке на исти начин као и оне произведене у процесу електрорафинирања.

Ћелије за електроликовање се такође користе за припрему почетних листова и за процесе електрорафинирања и за процесе електроличења тако што се бакар нанесе на катоде од нерђајућег челика или титанијума, а затим се скине обложени бакар.

Опасности и њихова превенција

Главне опасности су излагање рудној прашини током прераде и топљења руде, испарења метала (укључујући бакар, олово и арсен) током топљења, сумпор диоксид и угљен моноксид током већине операција топљења, бука од операција дробљења и млевења и из пећи, топлотни стрес од пећи и сумпорна киселина и електричне опасности током електролитских процеса.

Мере предострожности укључују: ЛЕВ за прашину током операција преноса; локални одвод и вентилација за разблаживање сумпор-диоксида и угљен-моноксида; програм контроле буке и заштите слуха; заштитна одећа и штитници, паузе за одмор и течности за топлотни стрес; и ЛЕВ, ППЕ и електричне мере предострожности за електролитичке процесе. Заштита за дисање се обично носи за заштиту од прашине, испарења и сумпор-диоксида.

Табела 1 наводи загађиваче животне средине за различите кораке топљења и рафинације бакра.

Табела 1. Улази у процесне материјале и излази загађења за топљење и рафинацију бакра

Процес

Унос материјала

Емисије у ваздух

Процесни отпад

Остали отпад

Концентрација бакра

Руда бакра, вода, хемијски реагенси, згушњивачи

 

Флотацијске отпадне воде

Јаловина која садржи отпадне минерале као што су кречњак и кварц

Испирање бакра

Концентрат бакра, сумпорна киселина

 

Неконтролисана процедна вода

Отпад који се излужује на гомиле

Топљење бакра

Концентрат бакра, силицијумски флукс

Сумпор диоксид, честице које садрже арсен, антимон, кадмијум, олово, живу и цинк

 

Муљ/муљ, шљака која садржи гвожђе сулфиде, силицијум диоксид

Конверзија бакра

Бакар мат, отпадни бакар, силицијумски флукс

Сумпор диоксид, честице које садрже арсен, антимон, кадмијум, олово, живу и цинк

 

Муљ/муљ, шљака која садржи гвожђе сулфиде, силицијум диоксид

Електролитичка рафинација бакра

Блистер бакар, сумпорна киселина

   

Слузи који садрже нечистоће као што су злато, сребро, антимон, арсен, бизмут, гвожђе, олово, никл, селен, сумпор и цинк

 

Довести

Примарни процес производње олова састоји се од четири корака: синтеровање, топљење, дроссинг и пирометалуршка рафинација. За почетак, сировина која се састоји углавном од концентрата олова у облику оловног сулфида се убацује у машину за синтеровање. Могу се додати и друге сировине укључујући гвожђе, силицијум диоксид, кречњак, кокс, соду, пепео, пирит, цинк, каустик и честице прикупљене из уређаја за контролу загађења. У машини за синтеровање оловна сировина је подвргнута ударима топлог ваздуха који сагоревају сумпор, стварајући сумпор-диоксид. Материјал од оловног оксида који постоји након овог процеса садржи око 9% своје тежине у угљенику. Синтер се затим доводи заједно са коксом, разним рециклираним материјалима и материјалима за чишћење, кречњаком и другим агенсима за флуксирање у високу пећ за редукцију, где угљеник делује као гориво и топи или топи оловни материјал. Истопљено олово тече до дна пећи где се формирају четири слоја: „спеисс“ (најлакши материјал, у основи арсен и антимон); "мат" (бакар сулфид и други сулфиди метала); шљака високе пећи (првенствено силикати); и олово у полугама (98% олова, по тежини). Сви слојеви се затим одводе. Шпејс и мат се продају топионицама бакра за добијање бакра и племенитих метала. Шљака високе пећи која садржи цинк, гвожђе, силицијум и креч се складишти у гомилама и делимично се рециклира. Емисије сумпор оксида се стварају у високим пећима из малих количина заосталог оловног сулфида и оловних сулфата у извору за синтеровање.

Грубо олово из високе пећи обично захтева прелиминарну обраду у котлићима пре него што се подвргне операцијама рафинације. Током бацања, полуга се меша у котлићу за отпатке и хлади се на тачно изнад тачке смрзавања (370 до 425°Ц). Шљунак, који се састоји од оловног оксида, заједно са бакром, антимоном и другим елементима, плута на врх и очвршћава се изнад растопљеног олова.

Шљунак се уклања и убацује у пећ за шљаку ради добијања неоловних корисних метала. Да би се побољшао опоравак бакра, дроссед олово у полугама се третира додавањем материјала који садрже сумпор, цинка и/или алуминијума, снижавајући садржај бакра на приближно 0.01%.

Током четвртог корака, полуга олова се рафинише пирометалуршким методама како би се уклонили сви преостали материјали који се не могу продати (нпр. злато, сребро, бизмут, цинк и оксиди метала као што су антимон, арсен, калај и оксид бакра). Олово се рафинише у котлићу од ливеног гвожђа у пет фаза. Прво се уклањају антимон, калај и арсен. Затим се додаје цинк и уклања се злато и сребро у цинкову шљаку. Затим се олово рафинише вакуумским уклањањем (дестилацијом) цинка. Рафинација се наставља додатком калцијума и магнезијума. Ова два материјала се комбинују са бизмутом и формирају нерастворљиво једињење које се уклања из котлића. У завршном кораку каустична сода и/или нитрати се могу додати у олово да би се уклонили сви преостали трагови металних нечистоћа. Рафинирано олово ће имати чистоћу од 99.90 до 99.99% и може се мешати са другим металима да би се формирале легуре или се може директно ливети у облике.

Опасности и њихова превенција

Главне опасности су излагање рудној прашини током прераде и топљења руде, испарења метала (укључујући олово, арсен и антимон) током топљења, сумпор диоксид и угљен моноксид током већине операција топљења, бука од операција млевења и дробљења и из пећи и топлотни стрес из пећи.

Мере предострожности укључују: ЛЕВ за прашину током операција преноса; локални одвод и вентилација за разблаживање сумпор-диоксида и угљен-моноксида; програм контроле буке и заштите слуха; и заштитна одећа и штитници, паузе за одмор и течности за топлотни стрес. Заштита за дисање се обично носи за заштиту од прашине, испарења и сумпор-диоксида. Биолошко праћење олова је неопходно.

Табела 2 наводи загађиваче животне средине за различите кораке топљења и рафинације олова.

Табела 2. Улази у процесне материјале и излази загађења за топљење и рафинацију олова

Процес

Унос материјала

Емисије у ваздух

Процесни отпад

Остали отпад

Синтеровање олова

Оловна руда, гвожђе, силицијум, кречњачки флукс, кокс, сода, пепео, пирит, цинк, каустик, врећаста прашина

Сумпор диоксид, честице које садрже кадмијум и олово

   

Топљење олова

Оловни синтер, кокс

Сумпор диоксид, честице које садрже кадмијум и олово

Отпадне воде за испирање биљака, вода за гранулацију шљаке

Шљака која садржи нечистоће као што су цинк, гвожђе, силицијум диоксид и креч, чврсте материје од површинских захвата

Одлагање олова

Олово у полугама, сода пепео, сумпор, врећаста прашина, кокс

   

Шљака која садржи нечистоће као што је бакар, чврсте материје површинских наталожених

Рафинирање олова

Оловна полуга

     

 

цинк

Концентрат цинка се производи одвајањем руде, која може садржати само 2% цинка, од отпадне стене дробљењем и флотацијом, процес који се обично изводи на локацији рударства. Концентрат цинка се затим редукује у метални цинк на један од два начина: или пирометалуршки дестилацијом (ретортирање у пећи) или хидрометалуршки електро-вађењем. Ово последње чини око 80% укупне рафинације цинка.

Четири фазе прераде се генерално користе у хидрометалуршкој рафинацији цинка: калцинација, лужење, пречишћавање и електро-вађење. Калцинирање, или печење, је процес на високој температури (700 до 1000 °Ц) који претвара концентрат цинк сулфида у нечисти цинк оксид који се зове калцин. Типови печења укључују више ложишта, суспензију или флуидизовани слој. Генерално, калцинација почиње мешањем материјала који садрже цинк са угљем. Ова смеша се затим загрева, или пржи, да би испарио цинк оксид који се затим помера из реакционе коморе са резултујућом гасном струјом. Струја гаса се усмерава у простор за врело (филтер) где се цинк оксид хвата у прашину из вреће.

Сви процеси калцинације стварају сумпор-диоксид, који се контролише и претвара у сумпорну киселину као нуспроизвод процеса који се може продати.

Електролитичка обрада десулфуризованог калцина састоји се од три основна корака: лужење, пречишћавање и електролиза. Излуживање се односи на растварање заробљеног калцина у раствору сумпорне киселине да би се формирао раствор цинк сулфата. Калцин се може испрати једном или два пута. У методи двоструког лужења, калцин се раствара у благо киселом раствору да би се уклонили сулфати. Калцин се затим испира други пут у јачем раствору који раствара цинк. Овај други корак лужења је заправо почетак трећег корака пречишћавања јер многе нечистоће гвожђа испадају из раствора као и цинк.

Након испирања, раствор се пречишћава у две или више фаза додавањем цинкове прашине. Раствор се пречишћава док прашина тера штетне елементе да се таложе тако да се могу филтрирати. Пречишћавање се обично врши у великим резервоарима за мешање. Процес се одвија на температурама у распону од 40 до 85°Ц и притисцима у распону од атмосферских до 2.4 атмосфере. Елементи добијени током пречишћавања укључују бакар као колач и кадмијум као метал. Након пречишћавања раствор је спреман за последњи корак, електро-победу.

Електронско добијање цинка се одвија у електролитичкој ћелији и укључује покретање електричне струје из аноде од легуре олова и сребра кроз водени раствор цинка. Овај процес пуни суспендовани цинк и тера га да се таложи на алуминијумску катоду која је уроњена у раствор. Сваких 24 до 48 сати, свака ћелија се гаси, катоде обложене цинком се уклањају и испиру, а цинк се механички уклања са алуминијумских плоча. Концентрат цинка се затим топи и лијева у инготе и често има чак 99.995% чистоће.

Електролитичке топионице цинка садрже чак неколико стотина ћелија. Део електричне енергије се претвара у топлоту, што повећава температуру електролита. Електролитичке ћелије раде на температурама од 30 до 35°Ц при атмосферском притиску. Током електро-освајања, део електролита пролази кроз расхладне торњеве да би смањио своју температуру и да би испарио воду коју сакупља током процеса.

Опасности и њихова превенција

Главне опасности су излагање рудној прашини током обраде и топљења руде, испарења метала (укључујући цинк и олово) током рафинације и печења, сумпор-диоксида и угљен-моноксида током већине операција топљења, бука од операција дробљења и млевења и из пећи, топлотни стрес од пећи и сумпорна киселина и електричне опасности током електролитских процеса.

Мере предострожности укључују: ЛЕВ за прашину током операција преноса; локални одвод и вентилација за разблаживање сумпор-диоксида и угљен-моноксида; програм контроле буке и заштите слуха; заштитна одећа и штитници, паузе за одмор и течности за топлотни стрес; и ЛЕВ, ППЕ и електричне мере предострожности за електролитичке процесе. Заштита за дисање се обично носи за заштиту од прашине, испарења и сумпор-диоксида.

Табела 3 наводи загађиваче животне средине за различите кораке у топљењу и рафинацији цинка.

Табела 3. Улази у процесне материјале и излази загађења за топљење и рафинацију цинка

Процес

Унос материјала

Емисије у ваздух

Процесни отпад

Остали отпад

Калцинирање цинка

Руда цинка, кокс

Сумпор диоксид, честице које садрже цинк и олово

 

Муљ за издувавање киселих биљака

Испирање цинка

Калцин цинка, сумпорна киселина, кречњак, истрошени електролит

 

Отпадне воде које садрже сумпорну киселину

 

Пречишћавање цинка

Раствор цинкове киселине, цинкова прашина

 

Отпадне воде које садрже сумпорну киселину, гвожђе

Бакарна торта, кадмијум

Цинк елецтровиннинг

Цинк у сумпорној киселини/воденом раствору, аноде од легуре олова и сребра, катоде алуминијума, баријум карбонат или стронцијум, колоидни адитиви

 

Разблажена сумпорна киселина

Слуз/муљ електролитичких ћелија

 

Назад

Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Топљење и прерада алуминијума

Преглед процеса

Боксит се вади отвореним копом. Богатије руде се користе за копање. Руде нижег квалитета могу се искористити дробљењем и испирањем како би се уклонио отпад глине и силицијум диоксида. Производња метала се састоји од два основна корака:

  1. Пречишћавање. Производња глинице из боксита Бајеровим поступком у коме се боксит вари на високој температури и притиску у јаком раствору каустичне соде. Добијени хидрат се кристализује и калцинише до оксида у пећи или калцинатору са флуидизованим слојем.
  2. Смањење. Редукција глинице у првобитни алуминијумски метал применом Халл-Хероултовог електролитичког процеса коришћењем угљеничних електрода и флукса криолита.

 

Експериментални развој сугерише да се у будућности алуминијум може редуковати у метал директном редукцијом из руде.

Тренутно су у употреби два главна типа Халл-Хероултових електролитичких ћелија. Такозвани процес „пре-печења“ користи електроде произведене како је доле наведено. У таквим топионицама изложеност полицикличним угљоводоницима се обично јавља у постројењима за производњу електрода, посебно током мешања и преса за формирање. Топионице које користе ћелије типа Содерберг не захтевају објекте за производњу печених угљеничних анода. Уместо тога, мешавина кокса и смоле се ставља у резервоаре чији су доњи крајеви уроњени у истопљену смешу за купање криолит-алуминијум. Како се смеша смоле и кокса загрева растопљеним метал-криолит кадом унутар ћелије, ова смеша се пече у тврду графитну масу ин ситу. Металне шипке се убацују у анодну масу као проводници за електрични ток једносмерне струје. Ове шипке се морају периодично заменити; у екстракцији ових, значајне количине испарљивих смола угљеног катрана еволуирају у окружење ћелијске собе. Овом излагању се додају оне испарљиве смоле које настају током печења смоле-коксне масе.

У последњој деценији индустрија је имала тенденцију да или не замени или да модификује постојеће објекте за редукцију типа Содерберг као последицу демонстриране опасности од карциногености коју представљају. Поред тога, са све већом аутоматизацијом операција редукционих ћелија—посебно заменом анода, задаци се чешће обављају из затворених механичких дизалица. Сходно томе, изложеност радника и ризик од развоја ових поремећаја повезаних са топљењем алуминијума постепено се смањују у савременим постројењима. Насупрот томе, у оним економијама у којима адекватна капитална инвестиција није лако доступна, постојаност старијих, ручно управљаних процеса редукције ће и даље представљати ризике оних професионалних поремећаја (види доле) који су раније били повезани са постројењима за редукцију алуминијума. Заиста, ова тенденција ће имати тенденцију да се погоршава у таквим старијим, непобољшаним операцијама, посебно како старе.

Производња угљеничних електрода

Електроде потребне за електролитичку редукцију пре печења до чистог метала се обично производе у објекту који је повезан са овом врстом постројења за топљење алуминијума. Аноде и катоде се најчешће праве од мешавине млевеног кокса добијеног од нафте и смоле. Кокс се прво меље у кугличним млиновима, затим транспортује и механички меша са смолом и на крају се лива у блокове у пресама за калуповање. Ови анодни или катодни блокови се затим загревају у гасној пећи неколико дана док не формирају чврсте графитне масе са у суштини све испарљивим материјама које су одбачене. На крају се причвршћују на анодне шипке или имају жљебове за пријем катодних шипки.

Треба напоменути да смола која се користи за формирање таквих електрода представља дестилат који се добија од угља или нафтног катрана. У претварању овог катрана у смолу загревањем, финални производ смоле је у суштини искупао све своје неорганске материје ниске тачке кључања, нпр.2, као и алифатична једињења и ароматична једињења са једним и два прстена. Стога, таква смола не би требало да представља исте опасности у својој употреби као угљени или нафтни катрани, јер ове класе једињења не би требало да буду присутне. Постоје неке индиције да канцерогени потенцијал таквих смола можда није тако велик као сложенија мешавина катрана и других испарљивих материја повезаних са непотпуним сагоревањем угља.

Опасности и њихова превенција

Опасности и превентивне мере за процесе топљења и рафинације алуминијума су у основи исте као оне које се налазе у топљењу и рафинацији уопште; међутим, појединачни процеси представљају одређене специфичне опасности.

Рударство

Иако се у литератури јављају спорадичне референце на „плућа боксита“, мало је убедљивих доказа да такав ентитет постоји. Међутим, треба размотрити могућност присуства кристалног силицијум диоксида у рудама боксита.

Бајеров процес

Екстензивна употреба каустичне соде у Баиер процесу представља честе ризике од хемијских опекотина коже и очију. Уклањање каменца из резервоара пнеуматским чекићима је одговорно за озбиљно излагање буци. Потенцијалне опасности повезане са удисањем превеликих доза алуминијум оксида произведеног у овом процесу су размотрене у наставку.

Сви радници укључени у Баиер процес треба да буду добро информисани о опасностима повезаним са руковањем каустичном содом. На свим угроженим локацијама треба обезбедити фонтане за испирање очију и умиваонике са текућом водом и потопним тушевима, са обавештењима која објашњавају њихову употребу. ОЗО (нпр. заштитне наочаре, рукавице, кецеље и чизме) треба да буде обезбеђена. Треба обезбедити тушеве и смештај са дуплим ормарићима (један ормарић за радну одећу, други за личну одећу), а све запослене охрабрити да се темељно оперу на крају смене. Сви радници који рукују растопљеним металом треба да буду снабдевени визирима, респираторима, рукавицама, кецељама, наруквицама и шпицовима да би их заштитили од опекотина, прашине и испарења. Радници запослени на Гадеау нискотемпературном процесу треба да буду снабдевени специјалним рукавицама и оделима како би се заштитили од испарења хлороводоничне киселине која се ослобађа када се ћелије покрену; вуна се показала као добра отпорност на ове паре. Респиратори са картриџима од угља или маске импрегнираним алуминијумом пружају адекватну заштиту од смоле и испарења флуора; ефикасне маске за прашину неопходне су за заштиту од угљеничне прашине. Радници са већом изложеношћу прашини и диму, посебно у операцијама у Содербергу, треба да буду опремљени респираторном заштитном опремом која се снабдева ваздухом. Како се механизовани радови у тоалету изводе на даљину из затворених кабина, ове заштитне мере ће постати мање потребне.

Електролитичка редукција

Електролитичка редукција излаже раднике потенцијалу за опекотине коже и незгоде због прскања растопљеног метала, поремећаја топлотног стреса, буке, електричних опасности, пара криолита и флуороводоничне киселине. Ћелије за електролитичку редукцију могу емитовати велике количине прашине флуорида и глинице.

У радњама за производњу угљеничних електрода треба инсталирати опрему за издувну вентилацију са врећастим филтерима; кућиште опреме за млевење смоле и угљеника даље ефикасно минимизира изложеност загрејаној смоли и угљеничној прашини. Редовне провере концентрације атмосферске прашине треба да се врше помоћу одговарајућег уређаја за узорковање. Периодичне рендгенске прегледе треба спроводити на радницима изложеним прашини, а након њих треба да буду праћени клиничким прегледима када је то потребно.

Да би се смањио ризик од руковања смолом, транспорт овог материјала треба механизовати колико год је то могуће (нпр. загрејане друмске цистерне се могу користити за транспорт течног смола до погона где се аутоматски пумпа у резервоаре са грејаним смолом). Редовни прегледи коже ради откривања еритема, епителиома или дерматитиса су такође опрезни, а додатну заштиту могу обезбедити заштитне креме на бази алгината.

Раднике који обављају вруће послове треба упутити пре почетка врућег времена да повећају унос течности и да јако посоле храну. Они и њихови надређени такође треба да буду обучени да препознају почетне поремећаје изазване топлотом код себе и својих сарадника. Сви они који овде раде треба да буду обучени да предузму потребне мере да спрече појаву или прогресију топлотних поремећаја.

Радници који су изложени високим нивоима буке треба да буду снабдевени опремом за заштиту слуха као што су чепићи за уши који омогућавају пролаз нискофреквентне буке (да би се омогућила перцепција наређења), али смањују пренос интензивне, високофреквентне буке. Штавише, радници треба да се подвргавају редовном аудиометријском прегледу како би се открио губитак слуха. Коначно, особље такође треба да буде обучено да пружи кардиопулмоналну реанимацију жртвама несрећа са струјним ударом.

Потенцијал прскања растопљеног метала и тешких опекотина је широко распрострањен на многим локацијама у редукционим постројењима и повезаним операцијама. Поред заштитне одеће (нпр. рукавице, кецеље, шиљци и визири за лице) треба забранити ношење синтетичке одеће, јер топлота растопљеног метала узрокује да се тако загрејана влакна топе и приањају за кожу, додатно појачавајући опекотине коже.

Појединце који користе срчане пејсмејкере треба искључити из операција редукције због ризика од аритмија изазваних магнетним пољем.

Други здравствени ефекти

Опасности по раднике, општу популацију и животну средину које произилазе из емисије гасова који садрже флуор, дима и прашине услед употребе криолитног флукса су нашироко пријављени (видети табелу 1). Код деце која живе у близини лоше контролисаних топионица алуминијума, забележен је променљив степен мрља на трајним зубима ако је до изложености дошло током развојне фазе раста трајних зуба. Међу радницима у топионици пре 1950. године, или тамо где је настављена неадекватна контрола флуорида, примећени су променљиви степени коштане флуорозе. Прва фаза овог стања се састоји од једноставног повећања густине костију, посебно израженог у телима пршљенова и карлице. Како се флуор даље апсорбује у кост, затим се види калцификација лигамената карлице. Коначно, у случају екстремног и дуготрајног излагања флуору, примећује се калцификација параспиналних и других лигаментних структура, као и зглобова. Иако је ова последња фаза виђена у свом тешком облику у постројењима за прераду криолита, такве напредне фазе су ретко, ако икада, виђене код радника у топионици алуминијума. Очигледно, мање озбиљне рендгенске промене у коштаним и лигаментним структурама нису повезане са променама архитектонске или метаболичке функције кости. Правилним радним праксама и адекватном контролом вентилације, радници у таквим операцијама редукције могу се лако спречити да развију било коју од претходних промена на рендгенском снимку, упркос 25 до 40 година таквог рада. Коначно, механизација операција у сали треба да минимизира ако не и потпуно елиминише све опасности повезане са флуором.

Табела 1. Улази у процесне материјале и излази загађења за топљење и рафинацију алуминијума

Процес

Унос материјала

Емисије у ваздух

Процесни отпад

Остали отпад

Рафинација боксита

Боксит, натријум хидроксид

Честице, каустична/вода
пара

 

Остатак који садржи силицијум, гвожђе, титанијум, калцијум оксиде и каустику

Бистрење и таложење глинице

Глиница, скроб, вода

 

Отпадне воде које садрже скроб, песак и каустику

 

Калцинација глинице

Алуминијум хидрат

Честице и водена пара

   

Примарни електролитички
таљење алуминија

Алуминијум, угљеничне аноде, електролитичке ћелије, криолит

Флуорид—и гасовити и честице, угљен-диоксид, сумпор-диоксид, угљен-моноксид, Ц2F6 ,ЦФ4 и перфлуоровани угљеник (ПФЦ)

 

Потрошене посуде за лонце

 

Од раних 1980-их, стање слично астми је дефинитивно показано међу радницима у тоалетима за смањење алуминијума. Ову аберацију, која се назива професионална астма повезана са топљењем алуминијума (ОАААС), карактерише варијабилни отпор протока ваздуха, бронхијална хиперреакција, или обоје, и не изазивају је стимуланси ван радног места. Његови клинички симптоми се састоје од звиждања, стезања у грудима и недостатка ваздуха и непродуктивног кашља који обично касне неколико сати након излагања на послу. Латентни период између почетка излагања на раду и почетка ОАААС је веома варијабилан, у распону од 1 недеље до 10 година, у зависности од интензитета и карактера изложености. Стање се обично побољшава уклањањем са радног места након одмора и тако даље, али ће постати све чешће и теже са континуираним излагањем на послу.

Иако је појава овог стања повезана са концентрацијама флуорида у посуди, није јасно да етиологија поремећаја произилази посебно из излагања овом хемијском агенсу. С обзиром на сложену мешавину прашине и дима (нпр. честице и гасовити флуориди, сумпор-диоксид, плус ниске концентрације оксида ванадијума, никла и хрома), већа је вероватноћа да таква мерења флуорида представљају сурогат за ову сложену мешавину испарења, гасови и честице које се налазе у посудама.

Тренутно се чини да је ово стање једна од све важнијих група професионалних болести: професионална астма. Узрочни процес који доводи до овог поремећаја тешко се утврђује у појединачном случају. Знаци и симптоми ОАААС могу бити последица: постојеће астме засноване на алергијама, неспецифичне бронхијалне хиперреактивности, синдрома реактивне дисфункције дисфункција (РАДС) или праве професионалне астме. Дијагноза овог стања је тренутно проблематична, захтева компатибилну анамнезу, присуство варијабилног ограничења протока ваздуха, или у његовом одсуству, производњу фармаколошки изазване бронхијалне хиперреактивности. Али ако ово друго није доказиво, ова дијагноза је мало вероватна. (Међутим, овај феномен може на крају нестати након што се поремећај повуче са излагањем са посла.)

Пошто овај поремећај има тенденцију да постаје прогресивно тежи са континуираном изложеношћу, погођене особе најчешће треба да буду уклоњене са континуираног излагања на послу. Док појединци са већ постојећом атопијском астмом у почетку треба да буду ограничени на просторије са алуминијумским редукционим ћелијама, одсуство атопије не може предвидети да ли ће се ово стање појавити након излагања на раду.

Тренутно постоје извештаји који сугеришу да алуминијум може бити повезан са неуротоксичношћу међу радницима који се баве топљењем и заваривањем овог метала. Јасно је показано да се алуминијум апсорбује преко плућа и излучује урином на нивоима већим од нормалног, посебно код радника у собама са редукцијским ћелијама. Међутим, велики део литературе у вези са неуролошким ефектима код таквих радника произилази из претпоставке да апсорпција алуминијума доводи до неуротоксичности код људи. Сходно томе, све док такве асоцијације не буду репродуктивније доказиве, веза између алуминијума и професионалне неуротоксичности се у овом тренутку мора сматрати спекулативном.

Због повремене потребе да се троши више од 300 кцал/х у току замене анода или обављања других напорних радова у присуству растопљеног криолита и алуминијума, током врућег времена могу се уочити поремећаји топлоте. Такве епизоде ​​ће се највероватније појавити када се време у почетку промени са умерених на вруће, влажне летње услове. Поред тога, радна пракса која резултира убрзаном променом аноде или запошљавањем у две узастопне радне смене током врућег времена такође ће предиспонирати раднике на такве топлотне поремећаје. Радници који се неадекватно загревају аклиматизовани или физички кондиционирани, чији је унос соли неадекватан или који имају интеркурентну или недавну болест, посебно су склони развоју топлотне исцрпљености и/или топлотних грчева током обављања овако напорних послова. Топлотни удар се десио, али ретко међу радницима у топионици алуминијума, осим међу онима са познатим предиспонирајућим здравственим променама (нпр. алкохолизам, старење).

Показано је да изложеност полицикличним ароматима повезаним са удисањем смоле и честица доводи особље редукционих ћелија типа Содерберг у претерани ризик од развоја рака мокраћне бешике; вишак ризика од рака је мање добро утврђен. Претпоставља се да су радници у постројењима угљеничних електрода у којима се загревају мешавине загрејаног кокса и катрана такође изложени таквом ризику. Међутим, након што су електроде печене неколико дана на око 1,200 °Ц, полициклична ароматична једињења су практично потпуно сагорена или испарљива и више нису повезана са таквим анодама или катодама. Стога се није показало да редукцијске ћелије које користе претходно печене електроде представљају неоправдани ризик од развоја ових малигних поремећаја. Предложено је да се друге неоплазије (нпр. негранулоцитна леукемија и карцином мозга) јављају у операцијама редукције алуминијума; тренутно су такви докази фрагментарни и недоследни.

У близини електролитичких ћелија, употреба пнеуматских разбијача коре у салама производи нивое буке од 100 дБА. Ћелије за електролитичку редукцију се покрећу у серији од нисконапонског извора струје високе ампераже и, сходно томе, случајеви електричног удара обично нису озбиљни. Међутим, у електрани на тачки где се високонапонско напајање спаја са мрежом за серијску везу у тоалету, може доћи до озбиљних несрећа услед струјног удара, посебно зато што је напајање струјом наизменичне, високог напона.

С обзиром да је дошло до забринутости за здравље у вези са излагањем повезаним са електромагнетним пољима, изложеност радника у овој индустрији је доведена у питање. Мора се признати да је снага која се доводи до ћелија електролитичке редукције једносмерна; сходно томе, електромагнетна поља која се стварају у салама су углавном статична или стојећа поља. За таква поља, за разлику од електромагнетних поља ниске фреквенције, се још мање показује да испољавају конзистентне или поновљиве биолошке ефекте, било експериментално или клинички. Поред тога, нивои флукса магнетних поља измерени у данашњим просторијама са ћелијама се обично налазе у оквиру тренутно предложених, пробних граничних вредности за статичка магнетна поља, суб-радио фреквенцију и статичка електрична поља. Изложеност ултранискофреквентним електромагнетним пољима се такође дешава у редукционим постројењима, посебно на удаљеним крајевима ових просторија поред просторија са исправљачем. Међутим, нивои флукса који се налазе у оближњим посудама су минимални, знатно испод садашњих стандарда. Коначно, кохерентни или поновљиви епидемиолошки докази штетних ефеката на здравље услед електромагнетних поља у постројењима за редукцију алуминијума нису убедљиво демонстрирани.

Производња електрода

Радници у контакту са испарењима смоле могу развити еритем; излагање сунчевој светлости изазива фотосензибилизацију са повећаном иритацијом. Случајеви локализованих тумора коже јавили су се међу радницима на угљеним електродама где је практикована неадекватна лична хигијена; након ексцизије и промене посла обично се не бележи даље ширење или понављање. Током производње електрода могу се створити значајне количине угљеника и прашине. Тамо где је таква изложеност прашини била озбиљна и неадекватно контролисана, било је повремених извештаја да произвођачи угљених електрода могу развити једноставну пнеумокониозу са фокалним емфиземом, компликовану развојем масивних фиброзних лезија. И једноставне и компликоване пнеумокониозе се не разликују од одговарајућег стања пнеумокониозе угљара. Мљевење кокса у кугличним млиновима производи нивое буке до 100 дБА.

Напомена уредника: Индустрију производње алуминијума је Међународна агенција за истраживање рака (ИАРЦ) сврстала у групу 1 познатих узрока рака код људи. Различите изложености су биле повезане са другим болестима (нпр. „астма у потрепштини“) које су описане на другом месту у овом Енциклопедија.

 

Назад

Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Топљење и прерада злата

Преузето из 3. издања, Енциклопедија здравља и безбедности на раду.

Ископавање злата обављају у малом обиму индивидуални копачи (нпр. у Кини и Бразилу) иу великом обиму у подземним рудницима (нпр. у Јужној Африци) и отвореним коповима (нпр. у Сједињеним Државама).

Најједноставнији метод вађења злата је паннинг, који укључује пуњење кружне посуде са златоносним песком или шљунком, држање под млазом воде и вртложни. Лакши песак и шљунак се постепено испиру, остављајући златне честице близу центра посуде. Напредније хидраулично ископавање злата састоји се од усмеравања снажног тока воде на шљунак или песак који садржи злато. Тиме се материјал мрви и испира кроз посебне отворе у којима се злато таложи, а лакши шљунак испливава. За речно рударство користе се багери са елеваторима, који се састоје од чамаца са равним дном који користе ланац малих кофи да сакупљају материјал са речног дна и испуштају га у контејнер за сијање (троммел). Материјал се ротира у троммелу док се вода усмерава на њега. Песак који садржи злато понире кроз перфорације на троммелу и пада на столове за тресење ради даље концентрације.

Постоје две главне методе за вађење злата из руде. То су процеси од спајање цијанизација. Процес амалгамације заснива се на способности злата да легира са металном живом да формира амалгаме различите конзистенције, од чврсте до течне. Злато се може прилично лако уклонити из амалгама дестилацијом живе. У унутрашњем амалгамацији, злато се одваја унутар апарата за дробљење у исто време када се руда дроби. Амалгам који је уклоњен из апарата се испере без било каквих примеса водом у посебним посудама. Затим се преостала жива истискује из амалгама. Код спољашње амалгамације, злато се издваја изван апарата за дробљење, у амалгаматорима или шљунцима (коси сто прекривен бакарним лимовима). Пре уклањања амалгама додаје се свежа жива. Пречишћен и опран амалгам се затим пресује. У оба процеса, жива се уклања из амалгама дестилацијом. Процес спајања је данас реткост, осим у рударству малог обима, због еколошких забринутости.

Екстракција злата помоћу цијанидације заснива се на способности злата да формира стабилну у води растворљиву двоструку со КАу(ЦН)2 када се комбинује са калијум цијанидом у комбинацији са кисеоником. Пулпа која настаје дробљењем златне руде састоји се од већих кристалних честица, познатих као песак, и мањих аморфних честица, познатих као муљ. Песак, који је тежи, таложи се на дну апарата и омогућава растворима (укључујући муљ) да прођу кроз њега. Процес екстракције злата се састоји од убацивања фино млевене руде у каду за лужење и филтрирања раствора калијум или натријум цијанида кроз њу. Муљ се одваја од раствора цијанида злата додавањем згушњивача и вакуум филтрацијом. Насипно лужење, при чему се раствор цијанида сипа преко равне гомиле грубо уситњене руде, постаје све популарније, посебно код руда ниског квалитета и рудничке јаловине. У оба случаја, злато се добија из раствора цијанида злата додавањем алуминијумске или цинкове прашине. У одвојеној операцији, концентрована киселина се додаје у реактор за варење да би се растворио цинк или алуминијум, остављајући иза себе чврсто злато.

Под утицајем угљене киселине, воде и ваздуха, као и киселина присутних у руди, раствори цијанида се разлажу и дају гас цијановодоник. Да би се то спречило, додаје се алкалија (креч или каустична сода). Цијановодоник се такође производи када се киселина дода да раствори алуминијум или цинк.

Друга техника цијанидације укључује употребу активног угља за уклањање злата. У раствор златног цијанида се додају средства за згушњавање пре мешања са активним угљем како би се угаљ одржао у суспензији. Угаљ који садржи злато се уклања просијавањем, а злато се екстрахује коришћењем концентрованог алкалног цијанида у алкохолном раствору. Злато се затим добија електролизом. Угаљ се може поново активирати печењем, а цијанид се може повратити и поново употребити.

И амалгамација и цијанидација производе метал који садржи знатну количину нечистоћа, а садржај чистог злата ретко прелази 900 промила финоће, осим ако се даље електролитички рафинише да би се добио степен финоће до 999.8 промила и више.

Злато се такође добија као нуспроизвод од топљења бакра, олова и других метала (видети чланак „Топљење и рафинација бакра, олова и цинка” у овом поглављу).

Опасности и њихова превенција

Златна руда која се налази у великим дубинама се вади подземним рударством. Ово захтева мере за спречавање стварања и ширења прашине у рудницима. Одвајање злата из руде арсена доводи до изложености радника рудника арсену и загађења ваздуха и земљишта прашином која садржи арсен.

У вађењу злата живе, радници могу бити изложени високим концентрацијама живе у ваздуху када се жива ставља у отворе или уклања из њих, када се амалгам пречишћава или пресује и када се жива дестилује; тровање живом пријављено је међу радницима у амалгамацији и дестилацији. Ризик од излагања живи у амалгамацији постао је озбиљан проблем у неколико земаља на Далеком истоку иу Јужној Америци.

У процесима амалгамације жива се мора ставити на отворе и амалгам уклонити на такав начин да се обезбеди да жива не дође у контакт са кожом руку (користећи лопате са дугим дршкама, заштитну одећу непропусну за живу и ускоро). Обрада амалгама и уклањање или пресовање живе такође морају бити што је могуће потпуно механизовани, без могућности да руке буду додирнуте живом; прерада амалгама и дестилација живе морају се вршити у посебним изолованим просторијама у којима су зидови, плафони, подови, апарати и радне површине прекривени материјалом који неће апсорбовати живу или њене паре; све површине се морају редовно чистити како би се уклониле све наслаге живе. Све просторије намењене за операције које укључују употребу живе морају бити опремљене општом и локалном издувном вентилацијом. Ови вентилациони системи морају бити посебно ефикасни у просторијама где се жива дестилује. Залихе живе морају се чувати у херметички затвореним металним контејнерима испод посебног издувног поклопца; радници морају бити опремљени ЛЗО неопходном за рад са живом; а ваздух се мора систематски надзирати у просторијама које се користе за амалгамацију и дестилацију. Такође би требало да постоји медицински надзор.

Контаминација ваздуха цијанидом у постројењима за цијанидацију зависи од температуре ваздуха, вентилације, запремине материјала који се обрађује, концентрације раствора цијанида у употреби, квалитета реагенаса и броја отворених инсталација. Медицинским прегледом радника у фабрикама за вађење злата утврђени су симптоми хроничног тровања цијановодоником, поред високе учесталости алергијског дерматитиса, екцема и пиодерме (акутна инфламаторна болест коже са стварањем гноја).

Правилна организација припреме раствора цијанида је посебно важна. Ако отварање бубњева које садрже цијанидне соли и довођење ових соли у каде за растварање није механизовано, може доћи до значајне контаминације цијанидном прашином и гасовитом цијанидом водоник. Раствори цијанида треба да се уносе кроз затворене системе помоћу аутоматских пумпи за дозирање. У постројењима за цијанидацију злата, тачан степен алкалности се мора одржавати у свим апаратима за цијанидацију; поред тога, апарати за цијанидацију морају бити херметички затворени и опремљени ЛЕВ-ом уз одговарајућу општу вентилацију и праћење цурења. Сви апарати за цијанидацију и зидови, подови, отворени простори и степенице просторија морају бити покривени непорозним материјалима и редовно чистити слабо алкалним растворима.

Употреба киселина за разградњу цинка у преради златне слузи може дати цијанид водоник и арсин. Због тога се ове операције морају изводити у посебно опремљеним и одвојеним просторијама, уз употребу локалних издувних хауба.

Пушење треба забранити, а радницима треба обезбедити одвојене просторије за јело и пиће. Опрема за прву помоћ треба да буде доступна и треба да садржи материјал за одмах уклањање раствора цијанида који дође у контакт са телима радника и антидота за тровање цијанидом. Радници морају бити снабдевени личном заштитном одећом непропусном за једињења цијанида.

Ефекти на животну средину

Постоје докази о изложености пари металне живе и метилацији живе у природи, посебно тамо где се злато прерађује. У једној студији о води, насељима и риби из области рудника злата у Бразилу, концентрације живе у јестивим деловима локално конзумиране рибе премашиле су скоро 6 пута бразилски саветодавни ниво за људску исхрану (Палхета и Таилор 1995). У контаминираној области Венецуеле, трагачи за златом већ дуги низ година користе живу да одвоје злато од златног песка и каменог праха. Висок ниво живе у површинском земљишту и гуменим седиментима контаминираног подручја представља озбиљан ризик за рад и здравље људи.

Контаминација отпадних вода цијанидом такође представља велику забринутост. Растворе цијанида треба третирати пре него што се пусте или их треба повратити и поново употребити. Емисије гаса цијановодоника, на пример, у реактору за дигестију, третирају се са скрубером пре него што се исцрпе из димњака.

 

Назад

Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Општи профил

Индустрија топљења и рафинације метала прерађује руде метала и отпадни метал да би се добили чисти метали. Индустрија обраде метала прерађује метале у циљу производње машинских компоненти, машина, инструмената и алата који су потребни другим индустријама, као и другим различитим секторима привреде. Као полазни материјали користе се различите врсте метала и легура, укључујући ваљане материјале (шипке, траке, лаке делове, лимове или цеви) и вучене материјале (шипке, лаки делови, цеви или жица). Основне технике обраде метала укључују:

    • топљење и пречишћавање металних руда и отпада
    • ливење растопљених метала у задати облик (ливница)
    • чекићем или пресовањем метала у облику калупа (вруће или хладно ковање)
    • заваривање и сечење лима
    • синтеровање (компримовање и загревање материјала у облику праха, укључујући један или више метала)
    • обликовање метала на стругу.

               

              За завршну обраду метала користи се широк спектар техника, укључујући брушење и полирање, абразивно пескарење и многе технике завршне обраде и облагања површина (галванизација, галванизација, топлотна обрада, елоксирање, премазивање прахом и тако даље).

               

              Назад

              Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

              Ливнице

              Ливање, или ливење метала, подразумева изливање растопљеног метала у удубљење унутар калупа отпорног на топлоту, који је спољашњи или негативни облик шаре жељеног металног предмета. Калуп може да садржи језгро за одређивање димензија било које унутрашње шупљине у коначном ливењу. Ливнички рад обухвата:

              • прављење шаре жељеног артикла
              • израда калупа и језгара и састављање калупа
              • топљење и пречишћавање метала
              • уливање метала у калуп
              • хлађење одливака метала
              • уклањање калупа и језгра са металног одливака
              • уклањање додатног метала из готовог одливака.

               

              Основни принципи ливничке технологије су се мало променили хиљадама година. Међутим, процеси су постали више механизовани и аутоматски. Дрвене шаре су замењене металом и пластиком, развијене су нове супстанце за производњу језгара и калупа, а користи се широк спектар легура. Најистакнутији ливнички процес је пескарење гвожђа.

              Гвожђе, челик, месинг бронза су традиционални ливени метали. Највећи сектор ливничке индустрије производи одливке од сивог и нодуларног гвожђа. Ливнице сивог гвожђа користе гвожђе или сирово гвожђе (нови инготи) за израду стандардних ливених гвожђа. Ливнице дуктилног гвожђа додају магнезијум, цериј или друге адитиве (често се називају адитиви за кутлаче) у кутлаче растопљеног метала пре изливања да би се направили одливци од нодуларног или ковног гвожђа. Различити адитиви имају мали утицај на изложеност на радном месту. Челик и ковно гвожђе чине биланс индустријског сектора ливнице гвожђа. Главни купци највећих ливница жељеза су аутомобилска, грађевинска и пољопривредна индустрија. Запосленост у ливници гвожђа је смањена како су блокови мотора постали мањи и могу се сипати у један калуп, а алуминијум је замењен ливеним гвожђем. Ливнице обојених метала, посебно ливнице алуминијума и ливење под притиском, имају велику запосленост. Ливнице месинга, како самостојеће, тако и оне које производе за индустрију водоводне опреме, су сектор који се смањује, који, међутим, остаје важан из перспективе здравља на раду. Последњих година у ливничким производима се користе титанијум, хром, никл и магнезијум, па чак и токсичнији метали као што су берилијум, кадмијум и торијум.

              Иако се може претпоставити да индустрија ливарства почиње претапањем чврстог материјала у облику металних ингота или свиња, индустрија гвожђа и челика у великим јединицама може бити толико интегрисана да је подела мање очигледна. На пример, трговачка висока пећ може да претвори сву своју производњу у сирово гвожђе, али у интегрисаном постројењу нешто гвожђа се може користити за производњу одливака, чиме учествује у процесу ливнице, а гвожђе високе пећи може се узети растопљено да би се претворило. у челик, где се иста ствар може десити. У ствари постоји посебан део трговине челиком познат из овог разлога као калуповање ингота. У нормалној ливници гвожђа, претапање сировог гвожђа је такође процес рафинације. У ливницама обојеног гвожђа процес топљења може захтевати додавање метала и других супстанци и стога представља процес легирања.

              У сектору ливнице гвожђа преовлађују калупи од силицијум песка везаног глином. Језгра која се традиционално производе печењем силицијумског песка везаног биљним уљима или природним шећерима су значајно замењена. Модерна технологија оснивања развила је нове технике за производњу калупа и језгара.

              Уопштено, опасности по здравље и безбедност ливница могу се класификовати према врсти ливеног метала, процесу обликовања, величини ливења и степену механизације.

              Преглед процеса

              На основу цртежа дизајнера конструише се шаблон који одговара спољашњем облику готовог металног одливака. На исти начин, направљена је кутија за језгро која ће произвести одговарајућа језгра која ће диктирати унутрашњу конфигурацију коначног артикла. Ливење песком је најчешће коришћена метода, али су доступне и друге технике. То укључује: трајно ливење у калупе, користећи калупе од гвожђа или челика; ливење под притиском, у коме се растопљени метал, често лака легура, утискује у метални калуп под притисцима од 70 до 7,000 кгф/цм2; и ливење за улагање, где се од сваког одливака који се производи прави воштани узорак и покрива ватросталним материјалом који ће формирати калуп у који се метал сипа. Процес „изгубљене пене“ користи узорке полистиренске пене у песку за прављење алуминијумских одливака.

              Метали или легуре се топе и припремају у пећи која може бити куполаста, ротирајућа, ревербераторна, лончаста, електролучна, канална или индукциона без језгра (видети табелу 1). Изводе се релевантне металуршке или хемијске анализе. Растопљени метал се сипа у састављен калуп или преко лонца или директно из пећи. Када се метал охлади, калуп и материјал језгра се уклањају (итресање, скидање или нокаутирање) и одливање се чисти и обрађује (одстрањивање, сачмарење или хидро-пескарење и друге абразивне технике). Одређени одливци могу захтевати заваривање, топлотну обраду или фарбање пре него што готов производ испуни спецификације купца.

              Табела 1. Врсте ливних пећи

              пећ

              Opis

              Купола пећ

              Купола пећ је висока, вертикална пећ, отворена на врху са вратима на шаркама на дну. Одозго се пуни наизменичним слојевима кокса, кречњака и метала; растопљени метал се уклања на дну. Посебне опасности укључују угљен моноксид и топлоту.

              Електрична лучна пећ

              Пећ се пуни инготима, отпадом, легираним металима и агенсима за флуксирање. Између три електроде и металног набоја настаје лук, који топи метал. Шљака са флуксовима покрива површину растопљеног метала како би спречила оксидацију, оплеменила метал и заштитила кров пећи од прекомерне топлоте. Када су спремне, електроде се подижу и пећ се нагиње да би се растопљени метал сипао у пријемни лонац. Посебне опасности укључују металне паре и буку.

              Индукцијска пећ

              Индукциона пећ топи метал пропуштањем велике електричне струје кроз бакарне завојнице на спољашњој страни пећи, индукујући електричну струју на спољној ивици металног пуњења која загрева метал због високог електричног отпора металног набоја. Топљење напредује од спољашње стране пуњења ка унутрашњој. Посебне опасности укључују испарења метала.

              Кружна пећ

              Лончић или посуда у којој се налази метално пуњење загрева се гасним или уљним гориоником. Када је спреман, лончић се подиже из пећи и нагиње за изливање у калупе. Посебне опасности укључују угљен моноксид, металне паре, буку и топлоту.

              Ротациона пећ

              Дуга, нагнута ротирајућа цилиндрична пећ која се пуни са врха и ложи са доњег краја.

              Каналска пећ

              Врста индукционе пећи.

              Реверберациона пећ

              Ова хоризонтална пећ се састоји од огњишта на једном крају, одвојеног од металног пуњења ниским преградним зидом званим ватрогасни мост, и димњака на другом крају. Метал се чува од контакта са чврстим горивом. И огњиште и метално пуњење покривени су лучним кровом. Пламен на свом путу од камина до гомиле рефлектује се надоле или одјекује на метал испод, топи га.

               

              Опасности као што је опасност која произилази из присуства врелог метала су уобичајене за већину ливница, без обзира на одређени процес ливења који се користи. Опасности такође могу бити специфичне за одређени процес ливнице. На пример, употреба магнезијума представља ризик од пожара који се не сусреће у другим индустријама ливачких метала. Овај чланак наглашава ливнице гвожђа, које садрже већину типичних опасности за ливницу.

              Механизована или производна ливница користи исте основне методе као и конвенционална ливница гвожђа. Када се калуповање врши, на пример, машински и одливци се чисте пескарењем или хидропескарењем, машина обично има уграђене уређаје за контролу прашине, а опасност од прашине је смањена. Међутим, песак се често премешта са места на место на отвореном транспортеру, а места преноса и просипање песка могу бити извори значајних количина прашине у ваздуху; с обзиром на високе стопе производње, оптерећење прашине у ваздуху може бити чак и веће него у конвенционалној ливници. Преглед података о узорковању ваздуха средином 1970-их показао је већи ниво прашине у великим америчким производним ливницама него у малим ливницама узоркованим током истог периода. Инсталација издувних хауба преко тачака преноса на трачним транспортерима, у комбинацији са савесним одржавањем, требало би да буде нормална пракса. Преношење пнеуматским системима је понекад економски могуће и резултира практично без прашине.

              Ливнице гвожђа

              Ради једноставности, може се претпоставити да се ливница гвожђа састоји од следећих шест делова:

              1. топљење и изливање метала
              2. прављење шаблона
              3. моулдинг
              4. цоремакинг
              5. схакеоут/ноцкоут
              6. чишћење одливака.

               

              У многим ливницама, скоро сваки од ових процеса може се обављати истовремено или узастопно у истом простору радионице.

              У типичној производној ливници, гвожђе се креће од топљења до изливања, хлађења, истресања, чишћења и отпреме као готовог ливења. Песак се кружи од мешавине песка, обликовања, истресања и назад до мешања песка. Песак се додаје систему од израде језгра, која почиње новим песком.

              Топљење и преливање

              Индустрија ливења гвожђа се у великој мери ослања на куполасте пећи за топљење и рафинацију метала. Купола је висока, вертикална пећ, отворена на врху са вратима на шарке на дну, обложена ватросталним материјалом и напуњена коксом, отпадним гвожђем и кречњаком. Ваздух се издувава кроз пуњење из отвора (тујера) на дну; сагоревање кокса загрева, топи и пречишћава гвожђе. Материјали за пуњење се убацују у врх куполе краном током рада и морају се чувати при руци, обично у комплексима или кантама у дворишту поред машине за пуњење. Уредност и ефикасан надзор над наслагама сировина су од суштинског значаја да би се смањио ризик од повреда услед клизања тешких предмета. Дизалице са великим електромагнетима или тешким теговима се често користе за смањење отпадног метала на управљиве величине за пуњење у куполу и за пуњење самих резервоара за пуњење. Кабина дизалице треба да буде добро заштићена, а руковаоци прописно обучени.

              Запослени који рукују сировинама треба да носе кожу за руке и заштитне чизме. Непажљиво пуњење може препунити резервоар и изазвати опасно просипање. Ако се утврди да је процес пуњења превише бучан, бука од удара метала о метал може се смањити постављањем гумених уложака за пригушивање буке на прескаче и канте за складиштење. Платформа за пуњење је обавезно изнад нивоа земље и може представљати опасност осим ако није равна и има неклизајућу површину и јаке шине око себе и све отворе на поду.

              Куполе стварају велике количине угљен моноксида, који може да исцури из врата за пуњење и да се однесе назад локалним вртложним струјама. Угљенмоноксид је невидљив, без мириса и може брзо да произведе токсичне нивое околине. Запослени који раде на платформи за пуњење или околним пистама треба да буду добро обучени како би препознали симптоме тровања угљен-моноксидом. Потребно је и континуирано и спот праћење нивоа изложености. Самостални апарати за дисање и опрема за реанимацију треба да буду у приправности, а оператери треба да буду упућени у њихову употребу. Када се обављају хитни радови, треба развити и применити систем за улазак у ограничен простор за праћење загађивача. Све радове треба надгледати.

              Куполе се обично постављају у паровима или групама, тако да док се једна поправља, друге раде. Период употребе мора бити заснован на искуству са издржљивошћу ватросталних материјала и на инжењерским препорукама. Процедуре морају бити разрађене унапред за испуштање гвожђа и за гашење када се појаве вруће тачке или ако је систем за хлађење водом онемогућен. Поправка куполе нужно укључује присуство запослених унутар саме шкољке куполе како би поправили или обновили ватросталне облоге. Ове задатке треба сматрати уласком у скучени простор и предузети одговарајуће мере предострожности. Такође треба предузети мере предострожности како би се спречило испуштање материјала кроз врата за пуњење у таквим временима. Да би се радници заштитили од падајућих предмета, треба да носе заштитне шлемове и, ако раде на висини, сигурносне појасеве.

              Радници који точе куполе (пребацују растопљени метал из куполног бунара у пећ или лонац) морају поштовати ригорозне мере личне заштите. Неопходне су наочаре и заштитна одећа. Штитници за очи треба да издрже ударе велике брзине и растопљени метал. Треба бити изузетно опрезан како би се спречило да преостала растопљена шљака (нежељени остаци уклоњени из талине уз помоћ адитива кречњака) и метал не дођу у контакт са водом, што ће изазвати експлозију паре. Особље и надзорници морају да обезбеде да било која особа која није укључена у рад куполе остане ван опасне зоне, која је оцртана у радијусу од око 4 м од излива куполе. Ограничавање недозвољене зоне забрањеног уласка је законски захтев према прописима британских ливница гвожђа и челика из 1953. године.

              Када је рад куполе при крају, дно куполе се спушта да би се уклонила нежељена шљака и други материјал који је још увек унутар шкољке пре него што запослени могу да изврше рутинско одржавање ватросталног материјала. Спуштање дна куполе је вешта и опасна операција која захтева обучен надзор. Ватростални под или слој сувог песка на који се могу испустити остаци су неопходни. Ако дође до проблема, као што су заглављена доња врата куполе, морате бити веома опрезни да бисте избегли ризик од опекотина радника од врућег метала и шљаке.

              Видљиви усијани метал је опасан за очи радника због емисије инфрацрвеног и ултраљубичастог зрачења, чије велико излагање може изазвати катаракту.

              Кутак се мора осушити пре пуњења растопљеним металом, како би се спречиле експлозије паре; мора се успоставити задовољавајући период загревања пламеном.

              Запослени у металским и ливеним одељењима ливнице треба да имају качкете, затамњену заштиту за очи и штитнике за лице, алуминијумску одећу као што су кецеље, гамаше или спалице (прекривачи за потколенице и стопала) и чизме. Употреба заштитне опреме треба да буде обавезна и да постоји одговарајућа упутства о њеној употреби и одржавању. У свим областима у којима се манипулише растопљеним металом, потребни су високи стандарди одржавања и искључивање воде у највећој могућој мери.

              Тамо где су велике кутлаче вучене са дизалица или надземних транспортера, требало би да се користе уређаји за позитивну контролу ливачког лонца како би се осигурало да не дође до просипања метала ако руковалац ослободи своје држање. Куке које држе кутлаче од растопљеног метала морају се периодично тестирати на замор метала како би се спречио квар.

              У производним ливницама, састављени калуп се креће дуж механичког транспортера до вентилиране станице за изливање. Сипање може бити из ручно управљане кутлаче са механичком асистенцијом, лопатице за индексирање која се контролише из кабине или може бити аутоматска. Типично, станица за изливање је опремљена компензационим поклопцем са директним доводом ваздуха. Изливени калуп иде дуж транспортера кроз исцрпљени расхладни тунел до истреса. У мањим ливницама, калупи се могу излити на под ливнице и оставити да тамо изгоре. У овој ситуацији, кутлача треба да буде опремљена покретном издувном хаубом.

              Точење и транспорт растопљеног гвожђа и пуњење електричних пећи ствара изложеност оксиду гвожђа и испарењима других металних оксида. Сипање у калуп запаљује и пиролизује органске материјале, стварајући велике количине угљен моноксида, дима, канцерогених полинуклеарних ароматичних угљоводоника (ПАХ) и производа пиролизе из материјала језгра који могу бити канцерогени и такође изазивају сензибилизацију респираторних органа. Калупи који садрже велика језгра хладних кутија везаних за полиуретан ослобађају густ, иритирајући дим који садржи изоцијанате и амине. Примарна контрола опасности од сагоревања буђи је локално испушна станица за изливање и тунел за хлађење.

              У ливницама са кровним вентилаторима за исцрпљујуће операције изливања, високе концентрације металних испарења могу се наћи у горњим деловима где се налазе кабине дизалица. Ако кабине имају руковаоца, кабине треба да буду затворене и опремљене филтрираним, климатизованим ваздухом.

              Izrada šablona

              Израда шаблона је високо квалификован занат који преводи дводимензионалне планове дизајна у тродимензионални објекат. Традиционалне дрвене шаре се израђују у стандардним радионицама које садрже ручни алат и електричну опрему за сечење и рендисање. Овде треба предузети све разумно изводљиве мере за смањење буке у највећој могућој мери и обезбедити одговарајуће штитнике за уши. Важно је да запослени буду свесни предности коришћења овакве заштите.

              Машине за сечење и завршну обраду дрвета на електрични погон су очигледни извори опасности и често се не могу поставити одговарајући штитници а да машина уопште не функционише. Запослени морају бити добро упућени у нормалне радне процедуре и такође треба да буду поучени о опасностима својственим послу.

              Тестерисање дрвета може створити изложеност прашини. Треба поставити ефикасне вентилационе системе како би се елиминисала дрвена прашина из атмосфере радионице. У одређеним индустријама које користе тврдо дрво, примећен је рак носа. Ово није проучавано у индустрији оснивања.

              Ливење у трајним металним калупима, као и ливење под притиском, представља важан развој у индустрији ливнице. У овом случају, израда шаблона је у великој мери замењена инжењерским методама и заправо је операција производње калупа. Већина опасности од стварања шара и ризика од песка су елиминисани, али су замењени ризиком који је својствен коришћењу неке врсте ватросталног материјала за облагање калупа или калупа. У модерним ливницама све се више користи језгра песка, у ком случају опасност од прашине у ливници песка је и даље присутна.

              Моулдинг

              Најчешћи процес обликовања у индустрији ливења гвожђа користи традиционални калуп за „зелени песак“ направљен од силицијум песка, угљене прашине, глине и органских везива. Остали начини производње калупа прилагођени су изради језгра: термореактивни, хладно самовезујући и гасно каљени. Ове методе и њихове опасности биће разматране у оквиру израде језгра. Трајни калупи или процес изгубљене пене такође се могу користити, посебно у индустрији ливнице алуминијума.

              У производним ливницама, мешавина песка, калуповање, монтажа калупа, изливање и истресање су интегрисани и механизовани. Песак од истресања се рециклира назад у операцију мешања песка, где се додају вода и други адитиви и песак се меша у мулерима да би се одржала жељена физичка својства.

              Ради лакшег склапања, шаблони (и њихови калупи) се израђују из два дела. У ручној изради калупа, калупи се затварају у металне или дрвене оквире тзв чутуре. Доња половина шаре се ставља у доњу боцу ( превучете), а око шаре се сипа прво ситни, а затим тешки песак. Песак се сабија у калупу поступком трзања, стискања песка или притиска. Горња боца ( цопе) се припрема на сличан начин. Дрвени одстојници се постављају у отвор да би се формирали канали за излив и успоне, који су пут за отицање растопљеног метала у шупљину калупа. Шаре се уклањају, језгро се убацује, а затим се две половине калупа склапају и спајају, спремне за изливање. У производним ливницама, копнене и вучне тиквице се припремају на механичком транспортеру, језгра се стављају у балон за превлачење, а калуп се склапа механичким путем.

              Силицијумска прашина је потенцијални проблем где год се рукује песком. Песак за калуповање је обично или влажан или помешан са течном смолом, и стога је мање вероватно да ће бити значајан извор прашине која се може удисати. Понекад се додаје средство за раздвајање као што је талк како би се унапредило брзо уклањање шаре из калупа. Респирабилни талк изазива талкозу, врсту пнеумокониозе. Средства за одвајање су распрострањенија тамо где се користи ручно обликовање; у већим, аутоматскијим процесима се ретко виђају. Хемикалије се понекад распршују на површину калупа, суспендују или растворе у изопропил алкохолу, који се затим сагорева да би једињење, обично врста графита, обложило калуп да би се постигло ливење са финијом завршном обрадом површине. Ово укључује непосредан ризик од пожара, а сви запослени укључени у наношење ових премаза треба да буду опремљени ватроотпорном заштитном одећом и заштитом за руке, јер органски растварачи такође могу изазвати дерматитис. Премази треба да се наносе у проветреној кабини како би се спречило да органске паре изађу на радно место. Такође треба поштовати строге мере предострожности како би се осигурало да се изопропил алкохол чува и користи безбедно. Треба га пренети у малу посуду за тренутну употребу, а веће посуде за складиштење треба држати далеко од процеса сагоревања.

              Ручна израда калупа може укључивати манипулацију великим и гломазним предметима. Сами калупи су тешки, као и кутије за калупљење или тиквице. Често се ручно подижу, померају и слажу. Повреде леђа су честе, а потребна је помоћ за напајање како запослени не морају да подижу претешке предмете да би се могли безбедно носити.

              Доступни су стандардизовани дизајни за кућишта миксера, транспортера и станица за изливање и истресање са одговарајућим запреминама издувних гасова и брзинама хватања и транспорта. Поштовање таквог дизајна и стриктно превентивно одржавање контролних система ће постићи усклађеност са међународно признатим ограничењима за изложеност прашини.

              Цоремакинг

              Језгра уметнута у калуп одређују унутрашњу конфигурацију шупљег одливака, као што је водени омотач блока мотора. Језгро мора да издржи процес ливења, али у исто време не сме бити толико чврсто да се одупре уклањању из ливења током фазе избацивања.

              Пре 1960-их, мешавине језгра су се састојале од песка и везива, као што су ланено уље, меласа или декстрин (уљни песак). Песак је пакован у кутију за језгро са шупљином у облику језгра, а затим сушен у пећи. Пећи са језгром развијају штетне производе пиролизе и захтевају одговарајући, добро одржаван систем димњака. Нормално, конвекцијске струје унутар пећнице ће бити довољне да обезбеде задовољавајуће уклањање испарења са радног места, иако у великој мери доприносе загађењу ваздуха. опасност је мала; у неким случајевима, међутим, мале количине акролеина у испарењима могу бити значајна сметња. Језгра се могу третирати „премазом који се одлепљује“ да би се побољшала завршна обрада одливака, што захтева исте мере предострожности као и у случају калупа.

              Топла кутија или ливење љуске и израда језгра су процеси термореактивирања који се користе у ливницама гвожђа. Нови песак се може мешати са смолом у ливници, или песак обложен смолом може бити испоручен у врећама за додавање машини за прављење језгра. Песак од смоле се убризгава у метални узорак (кутија за језгро). Узорак се затим загрева – директним паљењем природног гаса у процесу вруће кутије или на други начин за језгра љуске и обликовање. Хот кутије обично користе фурфурил алкохол (фуран), уреа- или фенол-формалдехидну термореактивну смолу. За обликовање шкољке користи се уреа- или фенол-формалдехидна смола. После кратког времена очвршћавања, језгро се знатно стврдне и може се гурнути са плоче са шаблоном помоћу клинова за избацивање. Израда вруће кутије и љуске ствара значајну изложеност формалдехиду, који је вероватно канцероген, и другим загађивачима, у зависности од система. Мере контроле формалдехида обухватају директно довод ваздуха у станици оператера, локални издувни гас у кућишту језгра, кућиште и локални издув у станици за складиштење језгра и смоле са ниском емисијом формалдехида. Задовољавајућу контролу је тешко постићи. Радницима који праве језгро треба обезбедити медицински надзор за респираторна стања. Мора се спречити контакт фенол- или уреа-формалдехидне смоле са кожом или очима јер су смоле иританти или сензибилизатори и могу изазвати дерматитис. Обилно прање водом ће помоћи да се избегне проблем.

              Системи очвршћавања на хладном везивању (без печења) који се тренутно користе укључују: уреа- и фенол-формалдехидне смоле катализоване киселином са и без фурфурил алкохола; алкидни и фенолни изоцијанати; Фасцолд; самостални силикати; Иносет; цементни песак и течни или ливени песак. Хладновезујућим учвршћивачима није потребно спољно грејање да би се стегнули. Изоцијанати који се користе у везивним средствима се обично заснивају на метилен дифенил изоцијанату (МДИ), који, ако се удише, може деловати као респираторни иританс или сензибилизатор, изазивајући астму. Рукавице и заштитне наочаре су препоручљиве приликом руковања или употребе ових једињења. Саме изоцијанате треба пажљиво чувати у затвореним контејнерима у сувим условима на температури између 10 и 30°Ц. Празне посуде за складиштење треба напунити и натопити 24 сата 5% раствором натријум карбоната како би се неутралисала заостала хемикалија која је остала у бубњу. Већина општих принципа одржавања треба стриктно да се примењују на процесе обликовања смоле, али највећи опрез од свих треба бити при руковању са катализаторима који се користе као агенс за везивање. Катализатори за фенол и уљне изоцијанатне смоле су обично ароматични амини на бази једињења пиридина, која су течности оштрог мириса. Они могу изазвати озбиљну иритацију коже и оштећење бубрега и јетре, а могу утицати и на централни нервни систем. Ова једињења се испоручују или као засебни адитиви (трокомпонентно везиво) или су готова помешана са уљним материјалима, а ЛЕВ треба обезбедити у фазама мешања, обликовања, ливења и избацивања. За неке друге процесе без печења, катализатори који се користе су фосфорне или различите сулфонске киселине, које су такође токсичне; од незгода током транспорта или употребе треба се адекватно заштитити.

              Израда језгра очвршћеног гасом се састоји од угљен-диоксида (ЦО2)-силикат и процеси Исоцуре (или „Асхланд”). Многе варијације ЦО2-силикатни процеси су развијени од 1950-их. Овај процес се генерално користи за производњу средњих до великих калупа и језгара. Језгро песка је мешавина натријум силиката и силицијум песка, обично модификована додавањем таквих супстанци као што је меласа као средства за разлагање. Након што се кутија за језгро напуни, језгро се осуши пропуштањем угљен-диоксида кроз смешу језгра. Ово формира натријум карбонат и силика гел, који делује као везиво.

              Натријум силикат је алкална супстанца и може бити штетан ако дође у контакт са кожом или очима или ако се прогута. Препоручљиво је обезбедити туш за хитне случајеве у близини места где се рукује великим количинама натријум силиката и увек треба носити рукавице. Лако доступна фонтана за испирање очију треба да се налази у било којој ливници где се користи натријум силикат. ЦО2 могу се испоручити као чврста, течна или гасовита. Тамо где се испоручује у цилиндрима или резервоарима под притиском, потребно је предузети многе мере предострожности у домаћинству, као што су складиштење цилиндара, одржавање вентила, руковање и тако даље. Такође постоји ризик од самог гаса, јер може смањити концентрацију кисеоника у ваздуху у затвореним просторима.

              Исоцуре процес се користи за језгра и калупе. Ово је систем за постављање гаса у коме се смола, често фенол-формалдехид, меша са ди-изоцијанатом (нпр. МДИ) и песком. Ово се убризгава у кутију језгра, а затим се гаси амином, обично или триетиламином или диметилетиламином, да изазове реакцију умрежавања, везивања. Амини, који се често продају у бубњевима, су веома испарљиве течности са јаким мирисом амонијака. Постоји веома реалан ризик од пожара или експлозије и треба бити изузетно опрезан, посебно када се материјал складишти у расутом стању. Карактеристично дејство ових амина је да изазивају хало вид и отицање рожњаче, иако утичу и на централни нервни систем, где могу изазвати конвулзије, парализу и, повремено, смрт. У случају да део амина дође у контакт са очима или кожом, мере прве помоћи треба да укључују испирање великом количином воде у трајању од најмање 15 минута и хитну медицинску помоћ. У процесу Исоцуре, амин се примењује као пара у носачу азота, при чему се вишак амина прочишћава кроз киселински торањ. Цурење из кутије језгра је главни узрок велике изложености, иако је отпуштање амина из произведених језгара такође значајно. Приликом руковања овим материјалом у сваком тренутку треба обратити велику пажњу и поставити одговарајућу опрему за издувну вентилацију за уклањање пара из радних површина.

              Схакеоут, ливење екстракција и избијање језгра

              Након што се растопљени метал охлади, груби одлив се мора уклонити из калупа. Ово је бучан процес, који обично излаже оператере знатно изнад 90 дБА током 8 сати радног дана. Треба обезбедити штитнике за уши ако није изводљиво смањити излазну буку. Главни део калупа се одваја од ливеног обично ударним ударцем. Често се кутија за калупљење, калуп и ливење спуштају на вибрирајућу решетку да би се песак избацио (итресање). Песак затим пада кроз решетку у резервоар или на транспортер где се може подвргнути магнетним сепараторима и рециклирати за млевење, третман и поновну употребу, или једноставно бачен. Понекад се хидробластирање може користити уместо решетке, стварајући мање прашине. Језгро се овде уклања, такође понекад помоћу токова воде под високим притиском.

              Затим се одливак уклања и преноси у следећу фазу операције нокаутирања. Често се мали одливци могу уклонити из тиквице поступком „избијања“ пре истресања, што производи мање прашине. Песак ствара опасне нивое прашине од силицијум диоксида јер је био у контакту са растопљеним металом и стога је веома сув. Метал и песак остају веома врући. Потребна је заштита очију. Површине за ходање и радне површине морају бити чисте од отпада, који представља опасност од спотицања, и прашине, која се може поново суспендовати да би представљала опасност од удисања.

              Релативно мало студија је спроведено да би се утврдило какав ефекат, ако га има, нова везива за језгро имају на здравље посебно оператера за украшавање. Фурани, фурфурил алкохол и фосфорна киселина, уреа- и фенол-формалдехидне смоле, натријум силикат и угљен-диоксид, без печења, модификовано ланено уље и МДИ, сви се подвргавају некој врсти термичког разлагања када су изложени температурама растопљених метала.

              Још увек нису спроведене студије о утицају честица силицијум диоксида обложених смолом на развој пнеумокониозе. Није познато да ли ће ови премази имати инхибирајући или убрзавајући ефекат на лезије плућног ткива. Страхује се да продукти реакције фосфорне киселине могу ослободити фосфин. Експерименти на животињама и неке одабране студије су показале да се ефекат силицијумске прашине на плућно ткиво знатно убрзава када се силицијум третира минералном киселином. Уреа- и фенол-формалдехидне смоле могу ослободити слободне феноле, алдехиде и угљен-моноксид. Шећери који се додају да би се повећала могућност склапања производе значајне количине угљен моноксида. Без печења ће се ослободити изоцијанати (нпр. МДИ) и угљен моноксид.

              Ометање (чишћење)

              Чишћење одливака, или заливање, врши се након истресања и избијања језгра. Различити укључени процеси различито су означени на различитим местима, али се могу широко класификовати на следећи начин:

              • прелив покрива скидање, грубо обрађивање или одстрањивање, уклањање прилепљеног песка за калупљење, песка за језгро, клизача, успона, флеша и других материјала који се лако користе ручним алатима или преносивим пнеуматским алатима.
              • Феттлинг обухвата уклањање загорелог песка за калуповање, грубих ивица, вишка метала, као што су пликови, пањеви на капији, красте или друге нежељене флеке, и ручно чишћење одливака помоћу ручних длета, пнеуматских алата и жичаних четки. Технике заваривања, као што су сечење пламеном оксиацетиленом, електрични лук, лук-ваздух, прање прахом и плазма горионик, могу се користити за сагоревање колектора, за поправку одливака и за сечење и прање.

               

              Уклањање спруе је прва операција завоја. Чак половина ливеног метала у калупу није део завршног ливења. Калуп мора да садржи резервоаре, шупљине, хранилице и излив како би се испунио металом да би се завршио ливени предмет. Спруе се обично могу уклонити током фазе нокаутирања, али понекад се то мора извести као засебна фаза операције навлачења или превијања. Уклањање спруе се врши ручно, обично ударањем одливака чекићем. Да би се смањила бука, метални чекићи се могу заменити гумираним, а транспортери обложени истом гумом за пригушивање буке. Врући метални фрагменти се одбацују и представљају опасност за очи. Мора се користити заштита за очи. Одвојене спрудове нормално треба вратити у подручје пуњења топионице и не би требало дозволити да се акумулирају у одељку за одводњавање ливнице. Након одстрањивања (али понекад и пре) већина одливака се пескаре или преврће како би се уклонили материјали из калупа и можда да би се побољшала завршна обрада површине. Бачве које се преврћу стварају висок ниво буке. Кућишта могу бити неопходна, што такође може захтевати ЛЕВ.

              Методе обраде у ливницама челика, гвожђа и обојених гвожђа су веома сличне, али посебне потешкоће постоје у обради и посипању челичних одливака због веће количине нагорелог таљеног песка у односу на одливке од гвожђа и обојених гвожђа. Таљени песак на великим челичним одливцима може садржати кристобалит, који је токсичнији од кварца који се налази у девичанском песку.

              Пескарење без ваздуха или превртање одливака пре уситњавања и млевења је потребно да би се спречило прекомерно излагање силицијум прашини. У одливу не сме бити видљиве прашине, иако би опасност од силицијум-диоксида и даље могла да настане млевењем ако се силицијум сагорева у наизглед чисту металну површину одливака. Пуцњава се центрифугално покреће при ливењу и није потребан руковалац унутар јединице. Орман за пескарење мора бити исцрпљен како не би изашла видљива прашина. Проблем са прашином постоји само када дође до квара или пропадања кућишта за пескарење и/или вентилатора и колектора.

              Вода или вода и песак или пескарење под притиском могу се користити за уклањање приањајућег песка подвргавањем одливака под високим притиском, било водене или гвожђе или челичне сачме. Пескарење је забрањено у неколико земаља (нпр. у Уједињеном Краљевству) због ризика од силикозе јер честице песка постају све финије и финије и тако се удисаја фракција стално повећава. Вода или хитац се испушта кроз пиштољ и може представљати ризик за особље ако се њиме не рукује правилно. Минирање треба увек да се изводи у изолованом, затвореном простору. Сва кућишта за пескарење треба редовно проверавати како би се осигурало да систем за усисавање прашине функционише и да нема цурења кроз које би сачма или вода могли да изађу у ливницу. Бластерове кациге треба одобрити и пажљиво одржавати. Препоручљиво је на вратима кабине поставити обавештење које упозорава запослене да је минирање у току и да је неовлашћени улазак забрањен. У одређеним околностима, вијци за одлагање који су повезани са мотором за експлозију могу се поставити на врата, што онемогућава отварање врата док се минирање не престане.

              За изглађивање грубог ливења користе се различити алати за млевење. Абразивни точкови се могу монтирати на машине које стоје на поду или на постољу или у преносиве брусилице или брусилице са окретним оквиром. Брусилице са постољем се користе за мање одливе који се могу лако руковати; преносне брусилице, површински диск точкови, чашасти точкови и конусни точкови се користе за бројне сврхе, укључујући и глачање унутрашњих површина одливака; брусилице са закретним оквиром користе се првенствено на великим одливцима који захтевају много уклањања метала.

              Друге ливнице

              Ливање челика

              Производња у ливници челика (за разлику од основне челичане) је слична оној у ливници гвожђа; међутим, температуре метала су много веће. То значи да је заштита очију са обојеним сочивима неопходна и да се силицијум диоксид у калупу топлотом претвара у тридимит или кристалобалит, два облика кристалног силицијум диоксида који су посебно опасни за плућа. Песак се често сагорева на одливу и мора се уклонити механичким путем, што ствара опасну прашину; сходно томе, ефикасни системи за издувавање прашине и респираторна заштита су неопходни.

              Ливање од лаких легура

              Ливница лаких легура користи углавном легуре алуминијума и магнезијума. Они често садрже мале количине метала који под одређеним околностима могу испуштати токсична испарења. Испарења треба анализирати како би се утврдили њихови састојци у којима легура може садржати такве компоненте.

              У ливницама алуминијума и магнезијума топљење се обично врши у пећима са лонцем. Препоручљиви су издувни отвори око врха лонца за уклањање испарења. У пећима на нафту, непотпуно сагоревање услед неисправних горионика може довести до ослобађања производа као што је угљен моноксид у ваздух. Испарења из пећи могу садржати сложене угљоводонике, од којих неки могу бити канцерогени. Током чишћења пећи и димњака постоји опасност од излагања ванадијум пентоксиду концентрованом у чађи из пећи из наслага уља.

              Флуорспар се обично користи као флукс у топљењу алуминијума, а значајне количине флуоридне прашине могу бити испуштене у околину. У одређеним случајевима баријум хлорид је коришћен као флукс за легуре магнезијума; ово је значајно токсична супстанца и, сходно томе, потребна је велика пажња у њеној употреби. Лаке легуре се повремено могу дегазирати пропуштањем сумпор-диоксида или хлора (или заштићених једињења која се разлажу да би се произвео хлор) кроз растопљени метал; за ову операцију потребна је издувна вентилација и респираторна заштитна опрема. Да би се смањила брзина хлађења врућег метала у калупу, мешавина супстанци (обично алуминијума и оксида гвожђа) које реагују веома егзотермно поставља се на успон калупа. Ова "термитска" мешавина испушта густе паре за које се у пракси показало да су безопасне. Када су испарења браон боје, аларм може бити изазван због сумње на присуство азотних оксида; међутим, ова сумња је неоснована. Фино уситњени алуминијум произведен током обраде одливака од алуминијума и магнезијума представља озбиљну опасност од пожара, а за сакупљање прашине треба користити мокре методе.

              Магнезијумско ливење носи знатну потенцијалну опасност од пожара и експлозије. Растопљени магнезијум ће се запалити осим ако се између њега и атмосфере не одржава заштитна баријера; растопљени сумпор се широко користи у ове сврхе. Радници у ливници који ручно наносе сумпорни прах на лонац за топљење могу развити дерматитис и требало би да имају рукавице од ватросталне тканине. Сумпор у контакту са металом стално гори, па се ослобађају значајне количине сумпор-диоксида. Требало би поставити издувну вентилацију. Раднике треба обавестити о опасности да се лонац или кутлача растопљеног магнезијума запали, што може довести до густог облака фино подељеног магнезијум оксида. Сви радници ливнице магнезијума треба да носе заштитну одећу од ватроотпорних материјала. Одећу обложену магнезијумском прашином не треба чувати у ормарићима без контроле влажности, јер може доћи до спонтаног сагоревања. Магнезијумску прашину треба уклонити са одеће. Француска креда се у великој мери користи за обраду калупа у ливницама магнезијума; прашину треба контролисати како би се спречила талкоза. Продорна уља и прашкови за прашину користе се у контроли одливака од лаких легура за откривање пукотина.

              Боје су уведене да би се побољшала ефикасност ових техника. Утврђено је да се одређене црвене боје апсорбују и излучују знојем, узрокујући на тај начин прљање личне одеће; иако ово стање представља сметњу, нису примећени никакви ефекти на здравље.

              Ливнице месинга и бронзе

              Токсични метални испарења и прашина типичних легура представљају посебну опасност за ливнице месинга и бронзе. Изложеност олову изнад безбедних граница у операцијама топљења, изливања и завршне обраде је уобичајена, посебно тамо где легуре имају висок састав олова. Опасност од олова у чишћењу пећи и одлагању шљаке је посебно акутна. Прекомерно излагање олову је често при топљењу и сипању, а може се јавити и при млевењу. Испарења цинка и бакра (састојци бронзе) су најчешћи узроци грознице од испарења метала, иако је стање примећено и код радника у ливници који користе магнезијум, алуминијум, антимон и тако даље. Неке легуре високог оптерећења садрже кадмијум, који може изазвати хемијску упалу плућа услед акутног излагања и оштећење бубрега и рак плућа услед хроничне изложености.

              Процес трајног калупа

              Ливење у трајним металним калупима, као и ливење под притиском, било је важан развој у ливници. У овом случају, израда шаблона је у великој мери замењена инжењерским методама и заиста је операција потапања. Већина опасности од прављења шаблона се тиме уклања, а ризици од песка су такође елиминисани, али су замењени степеном ризика који је својствен коришћењу неке врсте ватросталног материјала за облагање калупа или калупа. У модерним ливницама све се више користи језгра песка, у ком случају опасност од прашине у ливници песка је и даље присутна.

              ливеног

              Алуминијум је уобичајен метал у ливењу под притиском. Аутомобилски хардвер, као што је хромирана облога, обично је ливена под притиском, након чега следи бакар, никл и хром. Опасност од металних испарења од испарења цинка треба стално контролисати, као и маглу хромне киселине.

              Машине за ливење под притиском представљају све опасности уобичајене за хидрауличне пресе. Поред тога, радник може бити изложен магли уља која се користи као мазива за калупе и мора бити заштићен од удисања ове магле и опасности од одеће засићене уљем. Хидрауличне течности отпорне на ватру које се користе у пресама могу садржати токсична органофосфорна једињења, а посебну пажњу треба обратити приликом одржавања хидрауличких система.

              Прецизно фундирање

              Прецизне ливнице се ослањају на инвестициони процес или процес ливења изгубљеног воска, у коме се узорци праве бризгањем воска у калупу; ови узорци су премазани финим ватросталним прахом који служи као материјал за облагање калупа, а восак се затим топи пре ливења или увођењем самог метала за ливење.

              Уклањање воска представља дефинитивну опасност од пожара, а разлагање воска производи акролеин и друге опасне продукте распадања. Пећи за сагоревање воска морају бити адекватно проветрене. Трихлоретилен је коришћен за уклањање последњих трагова воска; овај растварач може да се скупи у џеповима у калупу или да се апсорбује од ватросталног материјала и да испари или да се распадне током сипања. Укључивање ватросталних материјала за ливење азбеста треба да буде елиминисано због опасности од азбеста.

              Здравствени проблеми и обрасци болести

              Ливнице се истичу међу индустријским процесима због веће стопе смртности која настаје услед изливања растопљеног метала и експлозија, одржавања куполе укључујући пад на дну и опасности од угљен-моноксида током поновног облагања. Ливнице пријављују већу инциденцу страних тела, контузија и опекотина и мањи удео мишићно-скелетних повреда од других објеката. Такође имају највиши ниво изложености буци.

              Студија неколико десетина смртоносних повреда у ливницама открила је следеће узроке: пригњечење између вагона транспортера калупа и грађевинских конструкција током одржавања и отклањања кварова, гњечење при чишћењу малтера који су били активирани на даљину, опекотине растопљеног метала након квара крана, пуцање калупа, преливање преноса кутлача, ерупција паре у неосушеном лонцу, падови са дизалица и радних платформи, струјни удар од опреме за заваривање, дробљење од возила за руковање материјалом, опекотине од пада дна куполе, атмосфера са високим садржајем кисеоника током поправке куполе и прекомерно излагање угљен-моноксиду током поправке куполе.

              Абразивни точкови

              Пуцање или ломљење абразивних точкова може да изазове смртоносне или веома озбиљне повреде: празнине између точка и остатка код брусилица са постољем могу да захвате и згњече шаку или подлактицу. Незаштићене очи су у опасности у свим фазама. Проклизавања и падови, посебно када се носе тешки терети, могу бити узроковани лоше одржаваним или зачепљеним подовима. Повреде стопала могу бити узроковане падањем предмета или испуштеним теретом. Уганућа и истегнућа могу бити резултат пренапрезања при подизању и ношењу. Лоше одржавани уређаји за дизање могу покварити и узроковати пад материјала на раднике. Електрични удар може бити последица лоше одржаване или неуземљене (неуземљене) електричне опреме, посебно преносивих алата.

              Сви опасни делови машина, посебно абразивни точкови, треба да имају одговарајућу заштиту, са аутоматским закључавањем ако се штитник скине током обраде. Опасне празнине између точка и остатака код брусилица са постољем треба елиминисати и обратити посебну пажњу на све мере предострожности у нези и одржавању абразивних точкова и регулацији њихове брзине (посебна пажња је потребна код преносивих точкова). Треба спроводити стриктно одржавање све електричне опреме и одговарајуће уземљење. Радници треба да буду упућени у исправне технике дизања и ношења и треба да знају како да прикаче терет на куке за кран и друге уређаје за дизање. Такође треба обезбедити одговарајућу ЛЗО, као што су штитници за очи и лице и заштита стопала и ногу. Треба обезбедити хитну прву помоћ, чак и за лакше повреде, и компетентну медицинску негу када је то потребно.

              Прах

              Болести прашине су истакнуте међу радницима у ливницама. Излагање силицијум диоксиду је често близу или премашује прописане границе изложености, чак и у добро контролисаним операцијама чишћења у модерним производним ливницама и где су одливци без видљиве прашине. Експозиције које су много пута веће од границе се дешавају тамо где су одливци прашњави или ормарићи цуре. Претерано излагање је вероватно тамо где видљива прашина излази из вентилације током истресавања, припреме песка или ватросталне поправке.

              Силикоза је доминантна опасност по здравље у челичарској радњи; мешовита пнеумокониоза је чешћа код сакупљања гвожђа (Ландриган ет ал. 1986). У ливници, преваленција расте са дужином излагања и већим нивоом прашине. Постоје неки докази да услови у ливницама челика имају већу вероватноћу да изазову силикозу од оних у ливницама гвожђа због виших нивоа присутног слободног силицијум диоксида. Покушаји да се постави ниво изложености при којем се силикоза неће појавити били су неубедљиви; праг је вероватно мањи од 100 микрограма/мXNUMX3 а можда чак и до половине тог износа.

              У већини земаља, појава нових случајева силикозе опада, делом због промена у технологији, удаљавања од силицијум песка у ливницама и померања од силицијум цигле ка основним облогама пећи у топљењу челика. Главни разлог је чињеница да је аутоматизација резултирала запошљавањем мањег броја радника у производњи челика и ливницама. Међутим, изложеност прашини силицијум диоксида који се може удахнути остаје тврдоглаво висока у многим ливницама, а у земљама где су процеси радно интензивни, силикоза остаје велики проблем.

              Силико-туберкулоза је дуго пријављена код радника ливнице. Тамо где је преваленција силикозе опала, дошло је до паралелног пада у пријављеним случајевима туберкулозе, иако та болест није потпуно искорењена. У земљама у којима је ниво прашине остао висок, процеси прашине су радно интензивни и преваленција туберкулозе у општој популацији је повишена, туберкулоза остаје важан узрок смрти међу радницима у ливницама.

              Многи радници који пате од пнеумокониозе такође имају хронични бронхитис, често повезан са емфиземом; многи истраживачи су дуго мислили да је, барем у неким случајевима, професионална изложеност можда играла улогу. Рак плућа, лобарна пнеумонија, бронхопнеумонија и коронарна тромбоза су такође пријављени да су повезани са пнеумокониозом код радника у ливници.

              Недавни преглед студија смртности ливничарских радника, укључујући америчку ауто индустрију, показао је повећан број смртних случајева од рака плућа у 14 од 15 студија. Пошто су високе стопе рака плућа пронађене међу радницима у собама за чишћење где је примарна опасност силицијум диоксид, вероватно је и мешовита изложеност.

              Студије канцерогених материја у ливници су се концентрисале на полицикличне ароматичне угљоводонике који настају у термичком разградњи адитива и везива песка. Претпоставља се да метали као што су хром и никл, и прашина као што су силицијум и азбест, такође могу бити одговорни за део вишка смртности. Разлике у хемији обликовања и израде језгра, типу песка и саставу легура гвожђа и челика могу бити одговорне за различите нивое ризика у различитим ливницама (ИАРЦ 1984).

              Повећан морталитет од немалигних респираторних болести пронађен је у 8 од 11 студија. Забележени су и смртни случајеви од силикозе. Клиничке студије су откриле рендгенске промене карактеристичне за пнеумокониозу, поремећаје плућне функције карактеристичне за опструкцију и појачане респираторне симптоме код радника у модерним ливницама „чисте” производње. Ово је резултат излагања након 960-их и снажно сугерише да здравствени ризици који преовладавају у старијим ливницама још нису елиминисани.

              Превенција плућних поремећаја је у суштини питање контроле прашине и дима; опште применљиво решење је обезбеђивање добре опште вентилације у комбинацији са ефикасним ЛЕВ. Системи мале запремине и велике брзине су најпогоднији за неке операције, посебно преносиви брусни точкови и пнеуматски алати.

              Ручна или пнеуматска длета која се користе за уклањање загорелог песка производе много фино подељене прашине. Четкањем вишка материјала ротирајућим жичаним четкама или ручним четкама такође се ствара много прашине; ЛЕВ је обавезан.

              Мере за контролу прашине су лако прилагодљиве за брусилице које стоје на поду и са окретним оквиром. Преносно брушење на малим одливцима може се вршити на клупама са издувном вентилацијом, или се вентилација може применити на саме алате. Четкање се такође може обавити на вентилираној клупи. Контрола прашине на великим одливцима представља проблем, али значајан напредак је постигнут са вентилационим системима мале запремине и велике брзине. Инструкције и обука за њихову употребу су потребни да би се превазишле примедбе радника који сматрају да су ови системи гломазни и жале се да им је нарушен поглед на радну област.

              Обрада и облагање веома великих одливака где је локална вентилација неизводљива треба да се обавља у одвојеном, изолованом простору иу време када је мало других радника присутно. За сваког радника треба обезбедити одговарајућу ЛЗО која се редовно чисти и поправља, заједно са упутством о њеној правилној употреби.

              Од 1950-их, различити системи синтетичке смоле су уведени у ливнице за везивање песка у језгром и калупима. Они генерално садрже основни материјал и катализатор или учвршћивач који започиње полимеризацију. Многе од ових реактивних хемикалија су сензибилизатори (нпр. изоцијанати, фурфурил алкохол, амини и формалдехид) и сада су умешани у случајеве професионалне астме међу радницима у ливници. У једној студији, 12 од 78 радника ливнице који су били изложени смолама Пепсет (хладна кутија) имало је симптоме астме, а од њих шест је имало значајан пад протока ваздуха у изазовном тесту коришћењем метил ди-изоцијаната (Јохнсон ет ал. 1985. ).

              Заваривање

              Заваривање у фабричким радњама излаже раднике металним испарењима са последичним ризиком од токсичности и металне грознице, у зависности од састава метала који су укључени. Заваривање на ливеном гвожђу захтева никловану шипку и ствара изложеност испарењима никла. Плазма бакља производи значајну количину металних испарења, озона, азотног оксида и ултраљубичастог зрачења и ствара висок ниво буке.

              За заваривање малих одливака може се обезбедити клупа са издувном вентилацијом. Контрола експозиције током операција заваривања или сагоревања на великим одливцима је тешка. Успешан приступ подразумева стварање централне станице за ове операције и обезбеђивање ЛЕВ-а кроз флексибилни канал постављен на месту заваривања. Ово захтева обуку радника да премести канал са једне локације на другу. Добра општа вентилација и, када је потребно, употреба ЛЗО ће помоћи у смањењу укупне изложености прашини и диму.

              Бука и вибрације

              Највећи нивои буке у ливници се обично налазе у операцијама избијања и чишћења; већи су у механизованим него у ручним ливницама. Сам вентилациони систем може да генерише експозицију близу 90 дБА.

              Нивои буке при заливању челичних одливака могу бити у опсегу од 115 до 120 дБА, док су они који се стварно сусрећу при пуњењу ливеног гвожђа у опсегу од 105 до 115 дБА. Британско удружење за истраживање челичног ливења утврдило је да извори буке током обраде укључују:

              • ауспух алата за хватање
              • удар чекића или точка на одлив
              • резонанција одливака и вибрације против његовог ослонца
              • пренос вибрација са носача ливења на околне конструкције
              • рефлексија директне буке од стране хаубе која контролише проток ваздуха кроз вентилациони систем.

               

              Стратегије контроле буке варирају у зависности од величине одливака, врсте метала, расположивог радног простора, употребе преносивих алата и других сродних фактора. Доступне су одређене основне мере за смањење изложености појединаца и сарадника буци, укључујући изолацију у времену и простору, комплетне ограде, делимичне преграде које апсорбују звук, извођење радова на површинама које апсорбују звук, преграде, панеле и хаубе направљене од звука. апсорбујућих или других акустичних материјала. Треба поштовати смернице за безбедне дневне границе излагања и, као последње средство, могу се користити лична заштитна средства.

              Клупа за ометање коју је развило Британско удружење за истраживање челичног ливења смањује буку при ломљењу за око 4 до 5 дБА. Ова клупа укључује издувни систем за уклањање прашине. Ово побољшање је охрабрујуће и наводи на наду да ће даљим развојем постати могуће још веће смањење буке.

              Синдром вибрације шака-рука

              Преносни вибрирајући алати могу изазвати Рејноов феномен (синдром вибрације шака-рука—ХАВС). Ово је преовлађујуће код челичних чепова него код гвожђа и чешће међу онима који користе ротирајући алат. Критична брзина вибрације за почетак овог феномена је између 2,000 и 3,000 обртаја у минути иу опсегу од 40 до 125 Хз.

              Сада се сматра да ХАВС укључује ефекте на бројна друга ткива у подлактици осим периферних нерава и крвних судова. Повезан је са синдромом карпалног тунела и дегенеративним променама у зглобовима. Недавна студија о дробилицама и брусилицама у челичанама показала је да је код њих двоструко већа вероватноћа да ће развити Дупуитренову контрактуру него у групи за поређење (Тхомас и Цларке 1992).

              Вибрације које се преносе на руке радника могу се знатно смањити: ​​избором алата дизајнираних да смање штетне опсеге фреквенције и амплитуде; смер издувног отвора даље од руке; употреба вишеслојних рукавица или изолационих рукавица; и скраћивање времена излагања променама у радним операцијама, алатима и периодима одмора.

              Проблеми са очима

              Неке од прашине и хемикалија које се сусрећу у ливницама (нпр. изоцијанати, формалдехид и терцијарни амини, као што су диметилетиламин, триетиламин и тако даље) су иританти и одговорни су за визуелне симптоме код изложених радника. То укључује свраб, сузење очију, замагљен или замагљен вид или такозвани „плаво-сиви вид“. На основу појаве ових ефеката, препоручено је смањење временски пондерисане просечне изложености испод 3 ппм.

              Остали проблеми

              Изложеност формалдехиду на или изнад границе излагања у САД налази се у добро контролисаним операцијама прављења језгра у врућој кутији. Изложености које су много пута изнад границе могу се наћи тамо где је контрола опасности лоша.

              Азбест се широко користио у ливачкој индустрији, а до недавно се често користио у заштитној одећи за раднике изложене топлоти. Његови ефекти су откривени у рендгенским прегледима радника ливнице, како међу радницима у производњи, тако и међу радницима на одржавању који су били изложени азбесту; истраживање пресека открило је карактеристично захваћеност плеуре код 20 од 900 радника челика (Кроненберг ет ал. 1991).

              Периодични прегледи

              За све раднике у ливници треба обезбедити припремне и периодичне лекарске прегледе, укључујући преглед симптома, рендгенске снимке грудног коша, тестове плућне функције и аудиограме, уз одговарајуће праћење ако се открију сумњиви или абнормални налази. Сложени ефекти дуванског дима на ризик од респираторних проблема међу радницима ливнице захтевају укључивање савета о престанку пушења у програм здравственог образовања и промоције.

              Zakljucak

              Ливнице су вековима биле суштинска индустријска операција. Упркос сталном напретку технологије, они представљају раднике са мноштвом опасности по безбедност и здравље. Пошто опасности и даље постоје чак иу најсавременијим постројењима са примерним програмима превенције и контроле, заштита здравља и добробити радника остаје стални изазов за менаџмент и раднике и њихове представнике. Ово остаје тешко како у паду индустрије (када забринутост за здравље и безбедност радника има тенденцију да уступи место економским ограничењима) тако и у временима процвата (када потражња за повећаном производњом може довести до потенцијално опасних пречица у процесима). Образовање и обука у контроли опасности, стога, остају стална потреба.

               

              Назад

              Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

              Ковање и штанцање

              Преглед процеса

              Формирање металних делова применом великих сила притиска и затезања је уобичајено у целој индустријској производњи. У операцијама штанцања, метал, најчешће у облику листова, трака или намотаја, се на собној температури формира у одређене облике резањем, пресовањем и истезањем између калупа, обично у низу од једног или више дискретних корака удара. Хладно ваљани челик је полазни материјал у многим операцијама штанцања при стварању делова од лима у аутомобилској индустрији и индустрији апарата и другим индустријама. Отприлике 15% радника у аутомобилској индустрији ради у операцијама штанцања или у погонима.

              У ковању, сила притиска се примењује на претходно формиране блокове (празне) од метала, обично загрејане на високе температуре, такође у једном или више дискретних корака пресовања. Облик завршног комада је одређен обликом шупљина у металној матрици или матрицама које се користе. Са отвореним утиснутим калупима, као код ковања са ударним чекићем, залогај се сабија између једне матрице причвршћене за доњи наковањ и вертикалног цилиндра. Код затворених калупа за утискивање, као код пресовања, бланк се сабија између доње матрице и горње матрице причвршћене за рам.

              Ковачнице чекића користе парни или ваздушни цилиндар за подизање чекића, који се затим спушта гравитацијом или се покреће паром или ваздухом. Број и снагу удараца чекића руковалац контролише ручно. Оператер често држи хладан крај кундака док рукује чекићем. Ковање са ударним чекићем некада је чинило око две трећине свих ковања у Сједињеним Државама, али је данас мање уобичајено.

              Ковачнице за пресовање користе механички или хидраулични рам за обликовање комада једним, спорим, контролисаним ходом (погледајте слику 1). Ковање пресом се обично контролише аутоматски. Може се радити вруће или на нормалним температурама (хладно ковање, екструдирање). Варијација нормалног ковања је ваљање, где се континуирано примењује сила и оператер окреће део.

              Слика 1. Ковање пресом

              МЕТ030Ф1

              Мазива за калупе се прскају или на други начин наносе на површине матрице и празне површине пре и између удараца чекића или притиска.

              Делови машина високе чврстоће као што су осовине, зупчаници, вијци и компоненте вешања возила су уобичајени производи за ковање челика. Компоненте авиона високе чврстоће као што су крила, турбински дискови и стајни трап су коване од алуминијума, титанијума или легура никла и челика. Отприлике 3% радника у аутомобилској индустрији ради у ковачницама или погонима.

              Услови рада

              Многе опасности уобичајене у тешкој индустрији присутне су у операцијама штанцања и ковања. То укључује повреде од понављајућих напрезања (РСИ) услед сталног руковања и обраде делова и рада контрола машине као што су дугмад на длану. Тешки делови излажу раднике ризику од проблема са леђима и раменима, као и мишићно-скелетних поремећаја горњих екстремитета. Руковаоци штампе у погонима за штанцање аутомобила имају стопе РСИ-а које су упоредиве са онима у монтажним фабрикама на високоризичним пословима. Високоимпулсне вибрације и бука присутни су у већини операција штанцања и неких операција ковања (нпр. парни или ваздушни чекић), узрокујући губитак слуха и могуће кардиоваскуларне болести; ово су међу индустријским окружењима са највећом буком (преко 100 дБА). Као иу другим облицима система вођених аутоматизацијом, енергетска оптерећења радника могу бити велика, у зависности од делова којима се рукује и брзине циклуса машине.

              Катастрофалне повреде настале услед непредвиђених покрета машина су уобичајене у штанцању и ковању. Ово може бити због: (1) механичког квара система управљања машинама, као што су механизми квачила у ситуацијама када се рутински очекује да радници буду унутар радног окружења машине (неприхватљив дизајн процеса); (2) недостаци у дизајну или перформансама машине који захтевају непрограмиране интервенције радника као што су померање заглављених или неусклађених делова; или (3) неправилне, високоризичне процедуре одржавања које се изводе без адекватног закључавања целе укључене мреже машина, укључујући аутоматизацију преноса делова и функције других повезаних машина. Већина мрежа аутоматизованих машина није конфигурисана за брзо, ефикасно и ефикасно закључавање или безбедно решавање проблема.

              Магле из уља за подмазивање машина које се стварају током нормалног рада представљају још једну општу опасност по здравље у операцијама штанцања и ковања које покреће компримовани ваздух, што потенцијално доводи раднике у опасност од респираторних, дерматолошких и дигестивних болести.

              Здравствени и безбедносни проблеми

              Штампање

              Операције штанцања имају висок ризик од озбиљног лацерације због потребног руковања деловима са оштрим ивицама. Можда горе је руковање отпадом који је резултат одсечених периметара и избушених делова делова. Отпад се обично сакупља гравитационим жлебовима и транспортерима. Отклањање повремених заглављивања је активност високог ризика.

              Хемијске опасности специфичне за штанцање обично произилазе из два главна извора: једињења за извлачење (тј. мазива за калупе) у стварним операцијама пресовања и емисија из заваривања од склапања штанцаних делова. Смеше за цртање (ДЦ) су потребне за већину штанцања. Материјал се прска или ваља на лим и даље магле се стварају самим догађајем штанцања. Као и друге течности за обраду метала, смеше за извлачење могу бити равна уља или уљне емулзије (растворљива уља). Компоненте укључују фракције нафтних уља, специјалне агенсе за подмазивање (нпр. деривате животињских и биљних масних киселина, хлорисана уља и воскове), алканоламине, нафтне сулфонате, борате, згушњиваче добијене од целулозе, инхибиторе корозије и биоциде. Концентрације магле у ваздуху у операцијама штанцања могу достићи оне у типичним операцијама машинске обраде, иако су ови нивои у просеку нижи (0.05 до 2.0 мг/м3). Међутим, видљива магла и нагомилани уљни филм на грађевинским површинама су често присутни, а контакт са кожом може бити већи због екстензивног руковања деловима. Изложености које ће највероватније представљати опасности су хлорисана уља (могући канцер, обољење јетре, кожни поремећаји), колофонијум или деривати таловог уља (сензибилизатори), фракције нафте (пробавни карциноми) и, могуће, формалдехид (из биоцида) и нитрозамини (из алканоламини и натријум нитрит, било као састојци ДЦ или у површинским премазима на улазном челику). Повишен рак дигестивног тракта примећен је у две фабрике за штампање аутомобила. Микробиолошки процват у системима који примењују ДЦ тако што га котрљају на лим из отвореног резервоара могу представљати ризик за раднике од респираторних и дерматолошких проблема сличних онима у операцијама машинске обраде.

              Заваривање штанцаних делова се често изводи у постројењима за штанцање, обично без међупрања. Ово производи емисије које укључују испарења метала и пиролизу и производе сагоревања од смеше за извлачење и других површинских остатака. Типичне (првенствено отпорне) операције заваривања у постројењима за штанцање стварају укупне концентрације честица у ваздуху у опсегу од 0.05 до 4.0 мг/м3. Садржај метала (као испарења и оксиди) обично чини мање од половине те честице, што указује да до 2.0 мг/м3 је лоше окарактерисан хемијски отпад. Резултат је измаглица видљива у многим областима заваривања постројења за штанцање. Присуство хлорисаних деривата и других органских састојака изазива озбиљну забринутост у вези са саставом дима заваривања у овим окружењима и снажно се залаже за контролу вентилације. Примена других материјала пре заваривања (као што су прајмер, боја и лепкови слични епоксиду), од којих се неки затим заварују, додатно забрињава. Активности поправке у производњи заваривања, које се обично раде ручно, често представљају већу изложеност тим истим загађивачима ваздуха. Прекомерна стопа рака плућа примећена је међу заваривачима у фабрици за штанцање аутомобила.

              Ковање

              Као и жигосање, операције ковања могу представљати велики ризик од раздеротина када радници рукују кованим деловима или обрезују флеке или нежељене ивице са делова. Ковање под великим ударом такође може да избаци фрагменте, каменац или алате, узрокујући повреду. У неким активностима ковања, радник хвата радни комад клештима током корака притискања или удара, повећавајући ризик од мишићно-скелетних повреда. У ковању, за разлику од штанцања, обично су у близини пећи за загревање делова (за ковање и жарење), као и канте врућих отковака. Ово ствара потенцијал за услове високог топлотног стреса. Додатни фактори топлотног стреса су метаболичко оптерећење радника током ручног руковања материјалима и, у неким случајевима, топлота производа сагоревања мазива за калупе на бази уља.

              Подмазивање матрице је потребно у већини ковања и има додатну карактеристику да мазиво долази у контакт са деловима на високим температурама. Ово изазива тренутну пиролизу и аеросолизацију не само у калупима, већ и накнадно од делова за димљење у расхладним посудама. Састојци мазива за ковање могу укључивати графитне суспензије, полимерне згушњиваче, сулфонатне емулгаторе, нафтне фракције, натријум нитрат, натријум нитрит, натријум карбонат, натријум силикат, силиконска уља и биоциде. Они се наносе као спрејеви или, у неким применама, брисом. Пећи које се користе за загревање метала који се кује обично се ложе на нафту или гас, или су то индукционе пећи. Емисије могу настати из пећи на гориво са неадекватним промајем и из невентилираних индукционих пећи када улазни метални материјал има површинске загађиваче, као што су уље или инхибитори корозије, или ако је, пре ковања, подмазан за сечење или тестерисање (као у случај барске залихе). У САД, укупне концентрације честица у ваздуху у операцијама ковања обично се крећу од 0.1 до 5.0 мг/м3 и веома варирају у операцијама ковања због топлотних конвекцијских струја. Повишена стопа рака плућа примећена је међу радницима ковања и термичке обраде из два погона за производњу кугличних лежајева.

              Пракса здравља и безбедности

              Неколико студија је проценило стварне здравствене ефекте код радника који су били изложени штанцању или ковању. Свеобухватна карактеризација потенцијала токсичности већине рутинских операција, укључујући идентификацију и мерење приоритетних токсичних агенаса, није урађена. Процена дугорочних здравствених ефеката технологије подмазивања матрице развијене 1960-их и 1970-их је тек недавно постала изводљива. Као резултат тога, регулација ове изложености подразумева генеричке стандарде за прашину или укупне честице као што је 5.0 мг/м3 у САД. Иако је вероватно адекватан у неким околностима, овај стандард није доказано адекватан за многе примене штанцања и ковања.

              Одређено смањење концентрације магле мазива могуће је уз пажљиво управљање процедуром наношења и код штанцања и ковања. Примена ролне у штанцању је пожељна када је то изводљиво, а коришћење минималног притиска ваздуха у спрејевима је корисно. Требало би испитати могуће елиминисање приоритетних опасних састојака. Кућишта са негативним притиском и сакупљачима магле могу бити веома ефикасна, али могу бити некомпатибилна са руковањем деловима. Филтрирање ваздуха који се ослобађа из ваздушних система под високим притиском у пресама би смањило маглу (и буку) пресованог уља. Контакт са кожом у операцијама штанцања може се смањити аутоматизацијом и добром личном заштитном ношењем, обезбеђујући заштиту и од лацерације и од засићења течности. За заваривање постројења за штанцање, прање делова пре заваривања је веома пожељно, а делимична кућишта са ЛЕВ би значајно смањила ниво дима.

              Контроле за смањење топлотног стреса у штанцању и топлом ковању укључују минимизирање количине ручног руковања материјалом у подручјима са високом топлотом, заштиту пећи ради смањења зрачења топлоте, минимизирање висине врата пећи и прореза и коришћење вентилатора за хлађење. Положај вентилатора за хлађење треба да буде саставни део дизајна кретања ваздуха ради контроле изложености магли и топлотног стреса; у супротном, хлађење се може постићи само на рачун већих експозиција.

              Механизација руковања материјалом, прелазак са ковања чекића на пресовање када је то могуће и прилагођавање брзине рада на ергономски практичан ниво могу смањити број мишићно-скелетних повреда.

              Ниво буке се може смањити комбинацијом преласка са чекића на ковачнице када је то могуће, добро дизајнираних кућишта и утишавања дуваљки пећи, квачила за ваздух, ваздушних водова и руковања деловима. Требало би успоставити програм очувања слуха.

              Потребна ЛЗО укључује заштиту за главу, заштиту за стопала, заштитне наочаре, штитнике за слух (около су као са прекомерном буком), кецеље и хеланке отпорне на топлоту и уље (са великом употребом мазива за мазање на бази уља) и инфрацрвену заштиту за очи и лице (око пећи).

              Опасности по здравље животне средине

              Опасности по животну средину које произилазе из постројења за штанцање, релативно мале у поређењу са онима из неких других типова постројења, укључују одлагање отпадне масе за извлачење и раствора за прање и издувавање дима од заваривања без адекватног чишћења. Неке ковачнице су историјски узроковале акутну деградацију локалног квалитета ваздуха са димом од ковања и прашином каменца. Међутим, уз одговарајући капацитет пречишћавања ваздуха, то се не мора догодити. Одлагање отпада за штанцање и каменца за ковање који садрже мазива за калупе је још један потенцијални проблем.

               

              Назад

              Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

              Заваривање и термичко сечење

              Овај чланак је ревизија трећег издања чланка Енциклопедије здравља и безбедности на раду „Заваривање и термичко сечење“ од ГС Линдона.

              Преглед процеса

              Заваривање је генерички термин који се односи на спајање комада метала на спојевима који су постали пластични или течни топлотом или притиском, или обоје. Три уобичајена директна извора топлоте су:

              1. пламен који настаје сагоревањем горивног гаса са ваздухом или кисеоником
              2. електрични лук, ударен између електроде и радног предмета или између две електроде
              3. електрични отпор који се нуди за пролаз струје између два или више радних комада.

               

              Други извори топлоте за заваривање су размотрени у наставку (видети табелу 1).

              Табела 1. Улази у процесне материјале и излази загађења за топљење и рафинацију олова

              Proces

              Унос материјала

              Емисије у ваздух

              Процесни отпад

              Остали отпад

              Синтеровање олова

              Оловна руда, гвожђе, силицијум, кречњачки флукс, кокс, сода, пепео, пирит, цинк, каустик, врећаста прашина

              Сумпор диоксид, честице које садрже кадмијум и олово

                 

              Топљење олова

              Оловни синтер, кокс

              Сумпор диоксид, честице које садрже кадмијум и олово

              Отпадне воде за испирање биљака, вода за гранулацију шљаке

              Шљака која садржи нечистоће као што су цинк, гвожђе, силицијум диоксид и креч, чврсте материје од површинских захвата

              Одлагање олова

              Олово у полугама, сода пепео, сумпор, врећаста прашина, кокс

                 

              Шљака која садржи нечистоће као што је бакар, чврсте материје површинских наталожених

              Рафинирање олова

              Оловна полуга

                   

               

              In гасно заваривање и сечење, кисеоник или ваздух и гориви гас се доводе у дувачку цев (бакљу) у којој се мешају пре сагоревања на млазници. Дувачка цев се обично држи у руци (види слику 1). Топлота топи металне површине делова који се спајају, што доводи до њиховог спајања. Често се додаје додатни метал или легура. Легура често има нижу тачку топљења од делова који се спајају. У овом случају, два дела се углавном не доводе до температуре фузије (лемљење, лемљење). Хемијски токови се могу користити за спречавање оксидације и олакшавање спајања.

              Слика 1. Гасно заваривање са гориоником и шипком од метала филтера. Заваривач је заштићен кожном кецељом, рукавицама и заштитним наочарима

              МЕТ040Ф1

              Код електролучног заваривања, лук се удара између електроде и обрадака. Електрода се може прикључити на напајање наизменичном струјом (АЦ) или једносмерном струјом (ДЦ). Температура ове операције је око 4,000°Ц када се радни комади спајају. Обично је потребно додати растопљени метал у спој или топљењем саме електроде (поступци потрошне електроде) или топљењем одвојене шипке за пуњење која не проводи струју (поступци не-потрошне електроде).

              Већина конвенционалног електролучног заваривања се врши ручно помоћу прекривене (обложене) потрошне електроде у ручном држачу електроде. Заваривање се такође постиже многим полу или потпуно аутоматским процесима електричног заваривања, као што је отпорно заваривање или континуирано напајање електродом.

              Током процеса заваривања, подручје заваривања мора бити заштићено од атмосфере како би се спречила оксидација и контаминација. Постоје две врсте заштите: премази флукса и заштита од инертног гаса. У електролучно заваривање заштићено флуксом, потрошна електрода се састоји од металног језгра окруженог материјалом за облагање флукса, који је обично сложена мешавина минералних и других компоненти. Флукс се топи како заваривање напредује, покривајући растопљени метал шљаком и обавијајући подручје заваривања заштитном атмосфером гасова (нпр. угљен-диоксид) који настаје загрејаним флуксом. Након заваривања, шљака се мора уклонити, често ломљењем.

              In електролучно заваривање заштићено гасом, слој инертног гаса затвара атмосферу и спречава оксидацију и контаминацију током процеса заваривања. Аргон, хелијум, азот или угљен-диоксид се обично користе као инертни гасови. Одабрани гас зависи од природе материјала за заваривање. Два најпопуларнија типа електролучног заваривања заштићеног гасом су инертни гас метала и волфрама (МИГ и ТИГ).

              Отпорно заваривање укључује коришћење електричног отпора за пролаз велике струје при ниском напону кроз компоненте које се заварују да би се створила топлота за топљење метала. Топлота која се ствара на интерфејсу између компоненти доводи их до температуре заваривања.

              Опасности и њихова превенција

              Свако заваривање укључује опасности од пожара, опекотина, топлоте зрачења (инфрацрвено зрачење) и удисања металних испарења и других загађивача. Остале опасности повезане са специфичним процесима заваривања укључују електричне опасности, буку, ултраљубичасто зрачење, озон, азот-диоксид, угљен-моноксид, флуориде, боце са компримованим гасом и експлозије. Погледајте табелу 2 за додатне детаље.

              Табела 2. Опис и опасности процеса заваривања

              Поступак заваривања

              Opis

              Хазардс

              Гасно заваривање и сечење

              Заваривање

              Бакља топи металну површину и шипку за пуњење, узрокујући формирање споја.

              Испарења метала, азот-диоксид, угљен-моноксид, бука, опекотине, инфрацрвено зрачење, ватра, експлозије

              Спајалица

              Две металне површине су спојене без топљења метала. Температура топљења додатног метала је изнад 450 °Ц. Грејање се врши загревањем пламеном, отпорним грејањем и индукционим грејањем.

              Испарења метала (посебно кадмијум), флуориди, пожар, експлозија, опекотине

              Лемљење

              Слично лемљењу, само што је температура топљења додатног метала испод 450 °Ц. Грејање се такође врши помоћу лемилице.

              Флукси, оловне паре, опекотине

              Сечење метала и вађење пламена

              У једној варијанти, метал се загрева пламеном, а млаз чистог кисеоника се усмерава на тачку сечења и помера дуж линије која се сече. Код пламеног жлебања, трака површинског метала се уклања, али се метал не сече.

              Испарења метала, азот-диоксид, угљен-моноксид, бука, опекотине, инфрацрвено зрачење, ватра, експлозије

              Заваривање под притиском гаса

              Делови се загревају млазом гаса док су под притиском и заједно постају ковани.

              Испарења метала, азот-диоксид, угљен-моноксид, бука, опекотине, инфрацрвено зрачење, ватра, експлозије

              Електролучно заваривање заштићено флуксом

              Електролучно заваривање метала са заштитом (СМАЦ); електролучно заваривање „штапом“; ручно заваривање метала (ММА); заваривање отвореног лука

              Користи потрошну електроду која се састоји од металног језгра окруженог слојем флукса

              Испарења метала, флуориди (посебно са електродама са мало водоника), инфрацрвено и ултраљубичасто зрачење, опекотине, електрична енергија, ватра; такође бука, озон, азот диоксид

              Заваривање под водом (САВ)

              На радни предмет се наноси слој гранулисаног флукса, а затим потрошна електрода од голе металне жице. Лук топи флукс да би се добио заштитни растопљени штит у зони заваривања.

              Флуориди, ватра, опекотине, инфрацрвено зрачење, електрична енергија; такође метална испарења, бука, ултраљубичасто зрачење, озон и азот-диоксид

              Електролучно заваривање заштићено гасом

              Метални инертни гас (МИГ); електролучно заваривање метала гасом (ГМАЦ)

              Електрода је обично гола потрошна жица сличног састава као и метал шава и непрекидно се доводи до лука.

              Ултраљубичасто зрачење, метална испарења, озон, угљен моноксид (са ЦО2 гас), азот диоксид, ватра, опекотине, инфрацрвено зрачење, електрична енергија, флуориди, бука

              Волфрам инертни гас (ТИГ); електролучно заваривање волфрамом (ГТАВ); хелиарц

              Волфрамова електрода је непотрошна, а метал за пуњење се уводи као потрошни материјал у лук ручно.

              Ултраљубичасто зрачење, метална испарења, озон, азот-диоксид, ватра, опекотине, инфрацрвено зрачење, електрична енергија, бука, флуориди, угљен-моноксид


              Плазма лучно заваривање (ПАВ) и прскање плазма луком; волфрам-лучно сечење

              Слично као код ТИГ заваривања, само што лук и струја инертних гасова пролазе кроз мали отвор пре него што стигну до радног предмета, стварајући „плазму“ високо јонизованог гаса који може да постигне температуре од преко 33,400°Ц. Ово се такође користи за метализацију.

              Испарења метала, озон, азот-диоксид, ултраљубичасто и инфрацрвено зрачење, бука; ватра, опекотине, електрична енергија, флуориди, угљен моноксид, могући рендгенски зраци

              Електролучно заваривање флуксом (ФЦАВ); заваривање метала активним гасом (МАГ)

              Користи потрошну електроду са пуњеном језгром; може имати штит од угљен-диоксида (МАГ)

              Ултраљубичасто зрачење, метална испарења, озон, угљен моноксид (са ЦО2 гас), азот диоксид, ватра, опекотине, инфрацрвено зрачење, електрична енергија, флуориди, бука

              Електрично отпорно заваривање

              Отпорно заваривање (тачкасто, шавно, избочено или чеоно заваривање)

              Висока струја при ниском напону тече кроз две компоненте од електрода. Топлота која се ствара на интерфејсу између компоненти доводи их до температуре заваривања. Током проласка струје, притисак електрода ствара ковачки завар. Не користи се флукс или додатни метал.

              Озон, бука (понекад), опасности од машина, пожар, опекотине, електрична енергија, метална испарења

              Заваривање електро-шљаком

              Користи се за вертикално чеоно заваривање. Радни предмети се постављају вертикално, са размаком између њих, а бакарне плоче или ципеле се постављају на једну или обе стране споја како би се формирала купка. Лук се успоставља испод слоја флукса између једне или више електродних жица које се непрекидно напајају и металне плоче. Формира се базен растопљеног метала, заштићен растопљеним флуксом или шљаком, који се одржава растопљеним отпором на струју која пролази између електроде и обрадака. Ова топлота изазвана отпором топи стране споја и жицу електроде, испуњавајући спој и стварајући завар. Како заваривање напредује, растопљени метал и шљака се задржавају на месту померањем бакарних плоча.

              Опекотине, ватра, инфрацрвено зрачење, електрична енергија, метална испарења

              Фласх велдинг

              Два метална дела која се заварују су повезана на нисконапонски извор велике струје. Када се крајеви компоненти доведу у контакт, тече велика струја, узрокујући „трептање“ и довођење крајева компоненти на температуре заваривања. Ковачки завар се добија притиском.

              Електрична енергија, опекотине, ватра, метална испарења


              Остали процеси заваривања

              Електронско заваривање

              Радни предмет у вакуумској комори је бомбардован снопом електрона из електронског пиштоља на високим напонима. Енергија електрона се трансформише у топлоту када удари у радни предмет, чиме се топи метал и фузионише радни предмет.

              Рендгенски зраци на високим напонима, електрични, опекотине, метална прашина, скучени простори

              Арцаир цуттинг

              Између краја угљеничне електроде (у ручном држачу електроде са сопственим доводом компримованог ваздуха) и радног комада се ствара лук. Произведени растопљени метал се одува млазовима компримованог ваздуха.

              Метална испарења, угљен моноксид, азот диоксид, озон, ватра, опекотине, инфрацрвено зрачење, електрична енергија

              Заваривање трењем

              Чисто механичка техника заваривања у којој једна компонента остаје непомична док се друга ротира према њој под притиском. Топлота се ствара трењем, а на температури ковања ротација престаје. Притисак ковања тада утиче на завар.

              Топлота, опекотине, опасности од машина

              Ласерско заваривање и бушење

              Ласерски зраци се могу користити у индустријским апликацијама које захтевају изузетно високу прецизност, као што су минијатурни склопови и микро технике у електронској индустрији или центрифуге за индустрију вештачких влакана. Ласерски зрак се топи и спаја са обрадацима.

              Електрично, ласерско зрачење, ултраљубичасто зрачење, ватра, опекотине, метална испарења, производи распадања премаза обрадака

              Заваривање клинова

              Између металног клина (који делује као електрода) који се држи у пиштољу за заваривање и металне плоче која се спаја, настаје лук и подиже температуру крајева компоненти до тачке топљења. Пиштољ притиска клин на плочу и завари га. Заштита је обезбеђена керамичким прстеном који окружује клин.

              Метална испарења, инфрацрвено и ултраљубичасто зрачење, опекотине, електрична енергија, ватра, бука, озон, азот-диоксид

              Термитско заваривање

              Мешавина алуминијумског праха и праха металног оксида (гвожђе, бакар, итд.) се пали у лончићу, стварајући растопљени метал уз развијање интензивне топлоте. Лончић се куца и растопљени метал тече у шупљину која се завари (која је окружена пешчаним калупом). Ово се често користи за поправку одливака или отковака.

              Ватра, експлозија, инфрацрвено зрачење, опекотине

               

              Велики део заваривања се не обавља у радњама где се услови генерално могу контролисати, већ на терену у изградњи или поправци великих конструкција и машина (нпр. оквири зграда, мостови и куле, бродови, железнички мотори и аутомобили, тешка опрема итд. на). Заваривач ће можда морати да носи сву своју опрему на градилиште, да је постави и ради у скученим просторима или на скелама. Физичко напрезање, претерани умор и повреде мишићно-скелетног система могу уследити због потребе да се дохвати, клекне или ради у другим неудобним и незгодним положајима. Топлотни стрес може бити резултат рада по топлом времену и оклузивних ефеката личне заштитне опреме, чак и без топлоте која се ствара током процеса заваривања.

              Боце са компримованим гасом

              У инсталацијама за гасно заваривање под високим притиском кисеоник и гориви гас (ацетилен, водоник, градски гас, пропан) се доводе до горионика из цилиндара. Гасови се складиште у овим боцама под високим притиском. Посебне опасности од пожара и експлозије и мере предострожности за безбедну употребу и складиштење горивних гасова такође се разматрају на другим местима у овом Енциклопедија. Треба поштовати следеће мере предострожности:

              • На боце треба да се монтирају само регулатори притиска пројектовани за гас који се користи. На пример, регулатор ацетилена не би требало да се користи са гасом угља или водоником (иако се може користити са пропаном).
              • Дувачке цеви се морају одржавати у добром стању и чистити у редовним интервалима. За чишћење врхова треба користити штап од тврдог дрвета или меку месингану жицу. Треба их повезати са регулаторима помоћу специјалних црева ојачаних платном постављених тако да је мало вероватно да ће се оштетити.
              • Боце са кисеоником и ацетиленом морају се складиштити одвојено и само у ватроотпорним просторијама без запаљивих материјала и морају бити постављене тако да се могу лако уклонити у случају пожара. Локалне грађевинске и противпожарне прописе морају се консултовати.
              • Кодирање боја које је на снази или се препоручује за идентификацију цилиндара и прибора треба пажљиво поштовати. У многим земљама се у овој области примењују међународно прихваћене ознаке боја које се користе за транспорт опасних материја. Случај за примену јединствених међународних стандарда у овом погледу је ојачан безбедносним разматрањима везаним за све већу међународну миграцију индустријских радника.

               

              Генератори ацетилена

              У процесу гасног заваривања ниског притиска, ацетилен се генерално производи у генераторима реакцијом калцијум карбида и воде. Гас се затим доводи до горионика за заваривање или сечење у који се доводи кисеоник.

              Стационарне генераторе треба инсталирати или на отвореном или у добро проветреној згради удаљеној од главних радионица. Вентилација у кућишту генератора треба да буде таква да спречи стварање експлозивне или токсичне атмосфере. Треба обезбедити адекватно осветљење; прекидачи, други електрични уређаји и електричне лампе треба да буду или ван зграде или да буду заштићени од експлозије. Пушење, пламен, бакље, постројења за заваривање или запаљиви материјали морају бити искључени из куће или из близине генератора на отвореном. Многе од ових мера предострожности односе се и на преносиве генераторе. Преносне генераторе треба користити, чистити и пунити само на отвореном или у добро проветреној радњи, даље од било каквог запаљивог материјала.

              Калцијум карбид се испоручује у затвореним бубњевима. Материјал треба чувати и држати на сувом, на платформи подигнутој изнад нивоа пода. Продавнице морају бити затворене, а ако се налазе у близини друге зграде, партијски зид мора бити ватроотпоран. Остава треба да буде одговарајуће проветрена кроз кров. Бубњеве треба отварати тек непосредно пре пуњења генератора. Треба обезбедити и користити посебан отварач; чекић и длето никада не треба користити за отварање бубњева. Опасно је оставити бубњеве од калцијум карбида изложене било ком извору воде.

              Пре него што се генератор демонтира, сав калцијум карбид се мора уклонити и постројење напунити водом. Вода треба да остане у постројењу најмање пола сата како би се осигурало да сваки део буде без гаса. Демонтажу и сервисирање треба да обавља само произвођач опреме или специјалиста. Када се генератор пуни или чисти, ништа од старог пуњења не сме се поново користити.

              Комади калцијум карбида који су заглављени у механизму за довод или приањали на делове биљке треба пажљиво уклонити, користећи алате од бронзе или друге одговарајуће легуре обојених метала без варничења.

              Сви заинтересовани треба да буду у потпуности упознати са упутствима произвођача, која би требало да буду видљиво истакнута. Такође треба поштовати следеће мере предострожности:

              • Између генератора и сваке дувачке цеви мора бити постављен правилно дизајниран вентил за повратни притисак како би се спречило повратно паљење или обрнути ток гаса. Вентил треба редовно проверавати након повратног паљења, а ниво воде проверавати свакодневно.
              • Треба користити само дуваљке типа ињектора дизајниране за рад под ниским притиском. За грејање и сечење се понекад користи градски гас или водоник под ниским притиском. У овим случајевима, неповратни вентил треба поставити између сваке дуваљке и доводне магистрале или цевовода.
              • Експлозија може бити узрокована „повратним ударом“, који је резултат урањања врха млазнице у базен од растопљеног метала, блато или боју, или било које друго заустављање. Честице шљаке или метала које се закаче за врх треба уклонити. Врх такође треба често хладити.
              • Треба консултовати локалне грађевинске и пожарне прописе.

               

              Спречавање пожара и експлозија

              Приликом лоцирања операција заваривања, треба обратити пажњу на околне зидове, подове, оближње објекте и отпадни материјал. Треба поштовати следеће процедуре:

              • Сав запаљиви материјал мора бити уклоњен или адекватно заштићен лимом или другим одговарајућим материјалима; никада не треба користити цераде.
              • Дрвене конструкције треба обесхрабрити или на сличан начин заштитити. Дрвене подове треба избегавати.
              • Мере предострожности треба предузети у случају отвора или пукотина у зидовима и подовима; запаљиви материјал у суседним просторијама или на спрату испод треба уклонити на безбедан положај. Треба консултовати локалне грађевинске и пожарне прописе.
              • Одговарајући апарат за гашење пожара увек треба да буде при руци. У случају постројења ниског притиска која користи генератор ацетилена, канте са сувим песком такође треба да буду доступне; апарати за гашење сувог праха или угљен-диоксида су задовољавајући. Вода се никада не сме користити.
              • Ватрогасне јединице могу бити неопходне. Треба одредити одговорно лице које ће посматрати локацију најмање пола сата након завршетка радова, како би се поступило у случају избијања пожара.
              • Пошто се експлозије могу десити када је гас ацетилен присутан у ваздуху у било којој пропорцији између 2 и 80%, потребна је адекватна вентилација и надзор како би се осигурало да нема цурења гаса. За тражење цурења гаса треба користити само воду са сапуном.
              • Кисеоник се мора пажљиво контролисати. На пример, никада не би требало да се пушта у ваздух у скученом простору; многи метали, одећа и други материјали постају активно запаљиви у присуству кисеоника. Приликом гасног сечења, сваки кисеоник који се не може потрошити биће испуштен у атмосферу; гасно сечење никада не би требало да се врши у скученом простору без одговарајуће вентилације.
              • Легуре богате магнезијумом или другим запаљивим металима треба држати даље од пламена или лука заваривања.
              • Заваривање контејнера може бити изузетно опасно. Ако је претходни садржај непознат, са посудом увек треба поступати као са запаљивом материјом. Експлозије се могу спречити или уклањањем запаљивог материјала или тако што ће се учинити неексплозивним и незапаљивим.
              • Мешавина алуминијума и оксида гвожђа која се користи у термитном заваривању је стабилна у нормалним условима. Међутим, с обзиром на лакоћу са којом ће се алуминијумски прах запалити, и квази експлозивну природу реакције, треба предузети одговарајуће мере предострожности при руковању и складиштењу (избегавање излагања високој топлоти и могућим изворима паљења).
              • За заваривање у неким јурисдикцијама потребан је писани програм дозволе за рад на топлом. Овај програм описује мере предострожности и процедуре које треба поштовати током заваривања, сечења, спаљивања и тако даље. Овај програм треба да обухвати специфичне операције које се спроводе заједно са мерама предострожности које треба применити. Мора бити специфичан за постројење и може укључивати систем интерних дозвола који се мора комплетирати са сваком појединачном операцијом.

               

              Заштита од топлоте и опасности од опекотина

              Опекотине очију и изложених делова тела могу настати услед контакта са врелим металом и прскања ужарених металних честица или растопљеног метала. Код електролучног заваривања, високофреквентна искра која се користи за покретање лука може изазвати мале, дубоке опекотине ако се концентрише на некој тачки на кожи. Интензивно инфрацрвено и видљиво зрачење из пламена гасног заваривања или резања и ужареног метала у базену за заваривање може изазвати неугодност оператеру и особама у близини операције. Сваку операцију треба унапред размотрити и осмислити и применити неопходне мере предострожности. Наочаре направљене специјално за гасно заваривање и сечење треба да се носе да би се очи заштитиле од топлоте и светлости која емитује рад. Заштитне поклопце преко стакла филтера треба очистити по потреби и заменити када се изгребу или оштете. Тамо где се емитују растопљени метал или вруће честице, заштитна одећа која се носи треба да одбија прскање. Тип и дебљину ватроотпорне одеће која се носи треба изабрати према степену опасности. У операцијама сечења и електролучног заваривања, треба носити кожне навлаке за ципеле или друге одговарајуће шпице како би се спречило да вруће честице падну у чизме или ципеле. За заштиту шака и подлактица од топлоте, прскања, шљаке и тако даље, довољна је кожна рукавица типа рукавица са платненим или кожним манжетнама. Друге врсте заштитне одеће укључују кожне кецеље, јакне, рукаве, хеланке и покривало за главу. Код надземног заваривања неопходни су заштитни огртач и капа. Сва заштитна одећа треба да буде очишћена од уља или масти, а шавови треба да буду унутра, како не би заглавили куглице растопљеног метала. Одећа не би требало да има џепове или манжетне које би могле да хватају варнице, и треба је носити тако да рукави преклапају рукавице, хеланке преклапају ципеле и тако даље. Заштитну одећу треба прегледати да ли има пукнутих шавова или рупа кроз које може ући растопљени метал или шљака. Тешки предмети који су остали врући по завршетку заваривања увек треба да буду означени као „врући“ као упозорење другим радницима. Код отпорног заваривања, произведена топлота можда неће бити видљива, а опекотине могу настати услед руковања врућим склоповима. Честице врућег или растопљеног метала не би требало да излете из тачака, шавова или избочина ако су услови исправни, али треба користити незапаљиве екране и предузети мере предострожности. Екрани такође штите пролазнике од опекотина ока. Лабави делови не би требало да се остављају у грлу машине јер могу да буду избачени неком брзином.

              Електрична безбедност

              Иако су напони празног хода код ручног лучног заваривања релативно ниски (око 80 В или мање), струје заваривања су високе, а примарна кола трансформатора представљају уобичајене опасности опреме која ради на напону напајања. Стога не треба занемарити ризик од струјног удара, посебно у скученим просторима или на несигурним позицијама.

              Пре почетка заваривања, увек треба проверити инсталацију уземљења на опреми за електролучно заваривање. Каблови и прикључци треба да буду здрави и одговарајућег капацитета. Увек треба користити одговарајућу стезаљку за уземљење или стезаљку. Када су две или више апарата за заваривање уземљене на исту конструкцију, или где се користе и други преносиви електрични алати, уземљење треба да надгледа компетентна особа. Радни положај треба да буде сув, сигуран и без опасних препрека. Важно је добро уређено, осветљено, прописно проветрено и уредно радно место. За рад у скученим просторима или опасним позицијама, додатна електрична заштита (без оптерећења, нисконапонски уређаји) се може уградити у круг заваривања, осигуравајући да је на држачу електроде доступна само изузетно нисконапонска струја када се заваривање не одвија . (Погледајте дискусију о скученим просторима у наставку.) Препоручују се држачи електрода у којима се електроде држе опругом или навојем. Нелагодност услед загревања може се смањити ефикасном топлотном изолацијом на делу држача електроде који се држи у руци. Чељусти и спојеве држача електрода треба повремено чистити и затезати како би се спречило прегревање. Требало би обезбедити безбедно постављање држача електроде када се не користи помоћу изоловане куке или потпуно изолованог држача. Кабловски прикључак треба да буде пројектован тако да континуирано савијање кабла не изазива хабање и квар изолације. Мора се избегавати провлачење каблова и пластичних цеви за довод гаса (процеси заштићени гасом) преко грејних плоча или завара. Вод електроде не би требало да дође у контакт са послом или било којим другим уземљеним објектом (уземљењем). Гумене цеви и каблови прекривени гумом не смеју се користити нигде у близини високофреквентног пражњења, јер ће произведени озон иструлити гуму. Пластичне цеви и каблови прекривени поливинилхлоридом (ПВЦ) треба да се користе за сва напајања од трансформатора до држача електрода. Вулканизовани или чврсти каблови обложени гумом су задовољавајући на примарној страни. Прљавштина и метална или друга проводљива прашина могу изазвати квар у високофреквентној јединици за пражњење. Да бисте избегли ово стање, јединицу треба редовно чистити издувавањем компримованим ваздухом. Треба носити заштиту за слух када користите компримовани ваздух дуже од неколико секунди. За заваривање електронским снопом, безбедност коришћене опреме мора се проверити пре сваке операције. Да би се заштитили од струјног удара, на различите ормаре мора бити уграђен систем блокада. Неопходан је поуздан систем уземљења свих јединица и управљачких ормана. За опрему за плазма заваривање која се користи за сечење великих дебљина, напони могу бити и до 400 В и треба предвидети опасност. Техника паљења лука високофреквентним импулсом излаже оператера опасности од непријатног шока и болне, продорне високофреквентне опекотине.

              Ултра - љубичасто зрачење

              Бриљантна светлост коју емитује електрични лук садржи висок удео ултраљубичастог зрачења. Чак и тренутно излагање налетима лучног бљеска, укључујући залутале бљескове из лукова других радника, може довести до болног коњунктивитиса (фотоофталмије) познатог као „лучно око“ или „бљесак ока“. Ако је било која особа изложена бљеску лука, мора се одмах потражити медицинска помоћ. Прекомерно излагање ултраљубичастом зрачењу такође може изазвати прегревање и опекотине коже (ефекат опекотина од сунца). Мере предострожности укључују:

              • Треба користити штит или кацигу са филтером одговарајућег квалитета (погледајте чланак „Заштита очију и лица“ на другом месту у овом Енциклопедија). За процесе електролучног заваривања заштићеног гасом и сечење угљеничним луком, равни штитници за руке пружају недовољну заштиту од рефлектованог зрачења; треба користити шлемове. Филтриране наочаре или наочаре са бочним штитницима треба носити испод шлема да би се избегло излагање када се кацига подигне ради прегледа рада. Шлемови ће такође пружити заштиту од прскања и вруће шљаке. Шлемови и штитници за руке имају филтер стакло и заштитно стакло са спољашње стране. Ово треба редовно проверавати, чистити и заменити када је изгребано или оштећено.
              • Лице, потиљак и остали отворени делови тела треба да буду прописно заштићени, посебно када радите у близини других заваривача.
              • Помоћници треба да носе најмање одговарајуће наочаре и другу ЛЗО према ризику.
              • Све операције електролучног заваривања треба да буду заштићене да би се заштитиле друге особе које раде у близини. Тамо где се рад изводи на фиксним клупама или у радњама за заваривање, треба поставити сталне преграде где је то могуће; у супротном, треба користити привремене екране. Сви екрани треба да буду непрозирни, чврсте конструкције и од материјала отпорног на пламен.
              • Употреба црних боја за унутрашњост кабина за заваривање постала је прихваћена пракса, али боја треба да има мат завршни слој. Треба обезбедити адекватно амбијентално осветљење како би се спречило напрезање очију које доводи до главобоље и незгода.
              • Кабине за заваривање и преносиви екрани треба редовно проверавати како би се осигурало да нема оштећења која би могла да доведу до тога да лук утиче на особе које раде у близини.

               

              Хемијске опасности

              Загађивачи у ваздуху од заваривања и сечења пламеном, укључујући испарења и гасове, настају из различитих извора:

              • метал који се завари, метал у шипки за пуњење или састојци различитих врста челика као што су никл или хром)
              • било који метални премаз на артиклу који се завари или на шипки за пуњење (нпр. цинк и кадмијум од галванизације, цинк од поцинчавања и бакар као танак премаз на континуираним шипкама за пуњење од меког челика)
              • свака боја, маст, остаци и слично на предмету који се завари (нпр. угљен моноксид, угљен-диоксид, дим и други иритантни производи разградње)
              • премаз флукса на шипки за пуњење (нпр. неоргански флуорид)
              • дејство топлоте или ултраљубичастог светла на околни ваздух (нпр. азот диоксид, озон) или на хлорисане угљоводонике (нпр. фосген)
              • инертни гас који се користи као штит (нпр. угљен-диоксид, хелијум, аргон).

               

              Испарења и гасове треба уклонити на извору помоћу ЛЕВ-а. Ово се може обезбедити делимичним затварањем процеса или уградњом хауба које снабдевају довољно великом брзином ваздуха преко позиције заваривања како би се обезбедило хватање испарења.

              Посебну пажњу треба обратити на вентилацију при заваривању обојених метала и одређених легираних челика, као и на заштиту од опасности од озона, угљен-моноксида и азот-диоксида који могу настати. Преносиви као и фиксни вентилациони системи су лако доступни. Уопштено говорећи, испуштени ваздух не би требало да се рециркулише. Требало би да буде рециркулација само ако нема опасних нивоа озона или других токсичних гасова и ако се издувни ваздух филтрира кроз филтер високе ефикасности.

              Код заваривања електронским снопом и ако су материјали који се заварују токсичне природе (нпр. берилијум, плутонијум и тако даље), мора се водити рачуна да се оператер заштити од било каквог облака прашине приликом отварања коморе.

              Када постоји ризик по здравље од токсичних испарења (нпр. олово) и ЛЕВ није изводљив—на пример, када се оловом обојене конструкције руше сечењем пламеном—потребна је употреба респираторне заштитне опреме. У таквим околностима, требало би да се носи одобрени, високоефикасни респиратор за цело лице или високоефикасни респиратор са пречишћавањем ваздуха (ПАПР) са позитивним притиском. Неопходан је висок стандард одржавања мотора и батерије, посебно код оригиналног високоефикасног респиратора са позитивним притиском. Треба охрабривати употребу респиратора на линији компримованог ваздуха са позитивним притиском тамо где је доступан одговарајући довод компримованог ваздуха за дисање. Кад год треба да се носи заштитна опрема за дисање, треба проверити безбедност на радном месту како би се утврдило да ли су неопходне додатне мере предострожности, имајући у виду ограничен вид, могућност запетљавања и тако даље особа које носе респираторну заштитну опрему.

              Грозница металних испарења

              Грозница металних испарења се обично виђа код радника који су изложени испарењима цинка у процесу цинковања или калајисања, у ливници месинга, при заваривању поцинкованог метала и при метализацији или прскању метала, као и од излагања другим металима као што су бакар, манган и гвожђе. Јавља се код нових радника и оних који се враћају на посао након викенда или одмора. То је акутно стање које се јавља неколико сати након почетног удисања честица метала или његових оксида. Почиње лошим укусом у устима праћеним сувоћом и иритацијом респираторне слузокоже, што резултира кашљем и повремено диспнејом и „стезањем“ у грудима. Они могу бити праћени мучнином и главобољом и, неких 10 до 12 сати након излагања, језом и грозницом која може бити прилично јака. Они трају неколико сати и праћени су знојењем, спавањем и често полиурија и дијареја. Не постоји посебан третман, а опоравак је обично потпун за око 24 сата без остатака. Може се спречити одржавањем изложености штетним металним испарењима у границама препоручених нивоа коришћењем ефикасног ЛЕВ-а.

              Ограниченом простору

              За улазак у затворене просторе, може постојати ризик да атмосфера буде експлозивна, токсична, недостатак кисеоника или комбинације горе наведеног. Сваки такав затворени простор мора бити сертификован од стране одговорног лица као безбедан за улазак и рад са луком или пламеном. Програм уласка у скучени простор, укључујући систем дозвола за улазак, може бити потребан и топло се препоручује за рад који се мора обављати у просторима који се обично не конструишу за стално коришћење. Примери укључују, али нису ограничени на, шахтове, трезоре, складишта за брод и слично. Вентилација затворених простора је кључна, јер заваривање гасом не само да производи загађиваче у ваздуху, већ и троши кисеоник. Поступци електролучног заваривања заштићени гасом могу смањити садржај кисеоника у ваздуху. (Погледајте слику 2.)

              Слика 2. Заваривање у затвореном простору

              МЕТ040Ф2

              СФ Гилман

              Бука

              Бука представља опасност у неколико процеса заваривања, укључујући плазма заваривање, неке врсте машина за отпорно заваривање и гасно заваривање. Код плазма заваривања, млаз плазме се избацује при веома великим брзинама, производећи интензивну буку (до 90 дБА), посебно у опсезима виших фреквенција. Употреба компримованог ваздуха за издувавање прашине такође ствара висок ниво буке. Да би се спречило оштећење слуха, морају се носити чепићи или штитници за уши и треба увести програм очувања слуха, укључујући аудиометријске прегледе (капацитета слуха) и обуку запослених.

              Јонизујућег зрачења

              У радњама за заваривање где се заварени спојеви радиографски прегледају рендгенским или гама зрацима, морају се стриктно поштовати уобичајена упозорења и упутства. Радници се морају држати на безбедној удаљености од такве опреме. Радиоактивним изворима се мора руковати само са потребним специјалним алатима и уз посебне мере опреза.

              Локални и државни прописи се морају поштовати. Види поглавље Зрачење, јонизујуће другде у овоме Енциклопедија.

              Заваривањем електронским снопом мора бити обезбеђена довољна заштита како би се спречило продирање рендгенских зрака у зидове и прозоре коморе. Сви делови машине који штите од рендгенског зрачења треба да буду повезани тако да се машина не може укључити ако нису на свом месту. Машине треба проверавати у време уградње на цурење рендгенског зрачења, а након тога редовно.

              Остале опасности

              Машине за отпорно заваривање имају најмање једну електроду, која се креће значајном силом. Ако се машином управља док прст или рука леже између електрода, доћи ће до озбиљног пригњечења. Тамо где је могуће, мора се осмислити одговарајућа средства заштите за заштиту оператера. Посекотине и раздеротине се могу свести на најмању могућу меру првим уклањањем ивица и ношењем заштитних рукавица или рукавица.

              Процедуре закључавања/означавања треба користити када се одржавају или поправљају машине са електричним, механичким или другим изворима енергије.

              Када се шљака са заварених спојева одстрањује ломљењем и тако даље, очи треба заштитити заштитним наочарима или другим средствима.

               

              Назад

              Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

              Стругови

              Преузето из 3. издања, Енциклопедија здравља и безбедности на раду.

              Важну улогу стругова у металопрерађивачким радњама најбоље илуструје чињеница да 90 до 95% струготина (металних струготина) произведених у индустрији вентила и фитинга потиче од стругова. Отприлике једна десетина несрећа пријављених у овој индустрији је због стругова; ово одговара једној трећини свих машинских незгода. Према студији релативне учесталости незгода по машинској јединици која је спроведена у фабрици за производњу малих прецизних делова и електричне опреме, стругови заузимају пето место после машина за обраду дрвета, тестера за сечење метала, електричних преса и машина за бушење. Стога је несумњива потреба за заштитним мерама на струговима.

              Токарење је машински процес у коме се пречник материјала смањује помоћу алата са посебном резном ивицом. Покрет резања се производи ротацијом радног предмета, а помицање и померање производи алат. Варирањем ова три основна померања, као и избором одговарајуће геометрије и материјала врхунске оштрице алата, могуће је утицати на брзину скидања залиха, квалитет површине, облик формиране струготине и хабање алата.

              Структура стругова

              Типичан струг се састоји од:

              • кревет или постоље са машински обрађеним клизним стазама за седло и задњи део
              • наглавак постављен на кревет, са вретеном и стезном главом
              • мењач за напајање причвршћен на предњи део кревета за пренос кретања у зависности од брзине сечења кроз водећи завртањ или вратило за напајање и кецељу до седла
              • седло (или кочија) које носи попречни клизач који врши попречно кретање
              • стуб за алат постављен на попречни клизач (види слику 1).

               

              Слика 1. Стругови и сличне машине

              МЕТ050Ф1

              Овај основни модел струга може бити бесконачно вариран, од универзалне машине до специјалног аутоматског струга намењеног само једној врсти рада.

              Најважније врсте стругова су следеће:

              • Централни струг. Ово је најчешће коришћена машина за стругање. Одговара основном моделу са хоризонталном осом окретања. Рад се држи између центара, помоћу предње плоче или у стезној глави.
              • Струг са више алата. Ово омогућава истовремено ангажовање неколико алата.
              • Струг са куполом, струг са торбом. Машине овог типа омогућавају да се обрадак обрађује помоћу више алата који се ангажују један за другим. Алати се држе у куполу, која се ротира да би их довела у положај за сечење. Куполе су углавном типа диска или круне, али постоје и стругови са куполом.
              • Стругови за копирање. Жељени облик се преноси контролом праћења са шаблона на рад.
              • Аутоматски струг. Различите операције, укључујући и промену посла, су аутоматизоване. Постоје аутомати за шипке и аутомати за увлачење.
              • Вертикални струг (бушилица и стругалица). Рад се окреће око вертикалне осе; причвршћен је за хоризонтални обртни сто. Ова врста машина се углавном користи за обраду великих одливака и отковака.
              • НЦ и ЦНЦ стругови. Све наведене машине могу бити опремљене нумеричком контролом (НЦ) или компјутерски потпомогнутом нумеричком контролом (ЦНЦ). Резултат је полуаутоматизована или потпуно аутоматизована машина која се може користити прилично универзално, захваљујући великој свестраности и лакој програмибилности контролног система.

               

              Будући развој струга ће се вероватно концентрисати на системе управљања. Контактне контроле ће све више бити замењене електронским контролним системима. Што се тиче последњег, постоји тренд еволуције од контрола програмираних интерполацијом ка контролама које су програмиране из меморије. Дугорочно је предвидљиво да ће употреба све ефикаснијих процесних рачунара тежити оптимизацији процеса обраде.

              nesreće

              Несреће на струговима су углавном узроковане:

              • непоштовање сигурносних прописа када су машине инсталиране у радионицама (нпр. нема довољно простора између машина, нема прекидача за искључивање за сваку машину)
              • недостатак штитника или одсуство помоћних уређаја (тешке повреде су нанете радницима који су покушали да коче вретено својих стругова притискањем једне од руку на незаштићене ременице и руковаоцима који су ненамерно укључили незаштићене полуге квачила или педале; повреде услед такође су се појавили летећи чипови због одсуства шарки или клизних поклопаца)
              • неадекватно лоцирани управљачки елементи (нпр. рука стругара може бити пробијена средиштем задњег бата ако се педала која контролише стезну главу грешком помеша са оном која контролише хидраулички круг померања центра задњег бата)
              • неповољни услови рада (тј. недостаци са становишта физиологије рада)
              • недостатак ЛЗО или ношење неодговарајуће радне одеће (тешке, па чак и смртоносне повреде нанете су стругарима који су носили широку одећу или су имали дугу косу која виси)
              • недовољна обученост особља (шегрт је смртно повређен када је затурио кратку осовину која је била фиксирана између центара и ротирана помоћу коленастог носача на носу вретена и правог на вратилу; носач струга га је ухватио за леви рукав, што је био омотан око радног предмета, насилно увлачећи шегрта у струг)
              • лоша организација рада која је довела до употребе неодговарајуће опреме (нпр. дугачка шипка је обрађена на конвенционалном производном стругу; била је предугачка за овај струг, и штрцала је више од 1 м изнад главе; штавише, отвор стезне главе био је превише велика за шипку и направљена је уметањем дрвених клинова; када је вретено струга почело да се окреће, слободни крај шипке се савио за 45° и ударио у главу оператера; оператер је умро следеће ноћи)
              • неисправни машински елементи (нпр. лабав носећи клин у квачилу може довести до тога да вретено струга почне да се окреће док оператер подешава радни предмет у стезној глави).

               

              Спречавање несрећа

              Спречавање незгода на стругу почиње у фази пројектовања. Дизајнери треба да посвете посебну пажњу елементима управљања и преноса.

              Управљачки елементи

              Сваки струг мора бити опремљен прекидачем за искључење (или изолационим) прекидачем како би се радови на одржавању и поправци могли безбедно обављати. Овај прекидач мора искључити струју на свим половима, поуздано прекинути пнеуматску и хидрауличну снагу и одзрачити струјне кругове. На великим машинама, прекидач за искључивање треба да буде тако дизајниран да може да се закључа у свом излазном положају – мера безбедности од случајног поновног повезивања.

              Распоред команди машине треба да буде такав да руковалац може лако да их разликује и допре до њих и да њихова манипулација не представља опасност. То значи да се команде никада не смеју постављати на местима до којих се може доћи само преласком руке преко радне зоне машине или где их може погодити летећа струготина.

              Прекидаче који надгледају штитнике и блокирају их са погоном машине треба изабрати и инсталирати тако да позитивно отварају струјно коло чим се штитник помери са заштитног положаја.

              Уређаји за заустављање у нужди морају да изазову тренутно заустављање опасног кретања. Морају бити пројектовани и постављени тако да њима угрожени радник може лако управљати. Дугмад за хитно заустављање морају бити лако доступна и треба да буду у црвеној боји.

              Елементи за активирање управљачког уређаја који могу да изазову опасан покрет машине морају бити заштићени тако да се искључи сваки случајни рад. На пример, полуге за укључивање квачила на глави и кецељи треба да буду опремљене сигурносним уређајима за закључавање или екранима. Дугме се може учинити безбедним постављањем у удубљење или покривањем заштитном крагном.

              Ручне команде треба да буду пројектоване и лоциране на такав начин да кретање руке одговара контролисаном кретању машине.

              Контроле треба да буду означене лако читљивим и разумљивим ознакама. Да би се избегли неспоразуми и језичке потешкоће, препоручљиво је користити симболе.

              Елементи преноса

              Сви покретни елементи преноса (каишеви, ременице, зупчаници) морају бити покривени штитницима. Важан допринос спречавању незгода на стругу могу дати особе одговорне за уградњу машине. Стругови треба да буду постављени тако да руковаоци који их брину не ометају и не угрожавају једни друге. Руковаоци не би требало да окрећу леђа према пролазима. Заштитне екране треба поставити тамо где су суседна радна места или пролази унутар домета летећих чипова.

              Пролази морају бити јасно обележени. Треба оставити довољно простора за опрему за руковање материјалима, за слагање радних комада и кутије за алат. Водилице шипки не смеју да вире у пролазе.

              Под на коме стоји руковалац мора бити изолован од хладноће. Треба водити рачуна да изолација не ствара препреку за саплитање, а под не сме да постане клизав чак ни када је прекривен филмом уља.

              Цеви и цевоводе треба поставити тако да не буду препрека. Треба избегавати привремене инсталације.

              Инжењерске мере безбедности у радњи треба да буду усмерене посебно на следеће тачке:

              • делови за држање (предње плоче, стезне главе, стезне чауре) треба да буду динамички балансирани пре употребе
              • максимална дозвољена брзина стезне главе треба да буде назначена на стезној глави од стране произвођача и да се поштује од стране оператера на стругу
              • када се користе спиралне стезне главе, треба обезбедити да чељусти не могу да буду избачене када се струг покрене
              • стезне главе овог типа треба да буду пројектоване на такав начин да се кључ не може скинути пре него што се чељусти учврсте. Кључеви за стезну главу уопште треба да буду тако дизајнирани да их је немогуће оставити у стезној глави.

               

              Важно је обезбедити помоћну опрему за подизање како би се олакшала монтажа и уклањање тешких стезаљки и предњих плоча. Да би се спречило да стезне главе слете са вретена када се струг нагло кочи, морају бити безбедно причвршћене. Ово се може постићи постављањем причврсне матице са левим навојем на нос вретена, коришћењем брзе спојнице „Цамлоцк“, постављањем стезне главе помоћу кључа за закључавање или обезбеђивањем дводелним прстеном за закључавање.

              Када се користе погонски уређаји за држање рада, као што су хидраулички управљане стезне главе, стезне чахуре и центри репа, морају се предузети мере које онемогућавају увођење руку у опасну зону затварача. Ово се може постићи ограничавањем хода стезног елемента на 6 мм, избором места команди за ликвидацију тако да се искључи улазак руку у опасну зону или обезбеђивањем покретног штитника који се мора затворити пре стезања. кретање се може покренути.

              Ако покретање струга док су чељусти отворене представља опасност, машина треба да буде опремљена уређајем који спречава покретање ротације вретена пре затварања чељусти. Недостатак струје не сме да изазове отварање или затварање погонског уређаја за држање рада.

              Ако се сила хватања стезне главе смањи, ротација вретена мора бити заустављена, и мора бити немогуће покренути вретено. Обрнути смер хватања изнутра ка споља (или обрнуто) док се вретено окреће не сме да изазове померање стезне главе са вретена. Уклањање држача са вретена треба да буде могуће само када вретено престане да се окреће.

              Приликом обраде шипке, део који излази иза струга мора бити ограђен вођицама шипке. Тегови за пуњење шипке морају бити заштићени поклопцима на шаркама који се протежу до пода.

              Носачи

              Да би се спречиле озбиљне несреће—посебно при турпијању на стругу—не смеју се користити незаштићени носачи. Треба користити сигурносни држач за центрирање или на конвенционални носач треба поставити заштитну огрлицу. Такође је могуће користити самоблокирајуће носаче или поставити диск носач са заштитним поклопцем.

              Радна зона струга

              Стезне главе за универзалне стругове треба да буду заштићене поклопцима на шаркама. Ако је могуће, заштитни поклопци треба да буду повезани са погонским круговима вретена. Вертикалне глодалице за бушење и стругање треба да буду ограђене шипкама или плочама како би се спречиле повреде од ротирајућих делова. Да би се оператеру омогућило да безбедно посматра процес обраде, морају се обезбедити платформе са оградама. У одређеним случајевима, ТВ камере се могу инсталирати тако да оператер може да прати ивицу алата и увлачење алата.

              Радне зоне аутоматских стругова, НЦ и ЦНЦ стругова треба да буду потпуно ограђене. Кућишта потпуно аутоматских машина треба да имају само отворе кроз које се уноси материјал који се обрађује, избацује се токарени део и уклања струготина из радне зоне. Ови отвори не смеју представљати опасност када рад пролази кроз њих и кроз њих мора бити немогуће доћи до опасне зоне.

              Радне зоне полуаутоматских, НЦ и ЦНЦ стругова морају бити затворене током процеса обраде. Кућишта су углавном клизни поклопци са крајњим прекидачима и склопом за блокирање.

              Радње које захтевају приступ радној зони, као што је промена рада или алата, мерење и тако даље, не смеју се изводити пре него што се струг безбедно заустави. Нулирање погона са променљивом брзином се не сматра сигурним мировањем. Машине са таквим погонима морају имати закључане заштитне поклопце који се не могу откључати пре него што се машина безбедно заустави (нпр. пресецањем напајања вретено-мотора).

              Ако су потребне посебне операције подешавања алата, потребно је обезбедити контролу инцхирања која омогућава да се одређени покрети машине активирају док је заштитни поклопац отворен. У таквим случајевима, оператер може бити заштићен посебним дизајном кола (нпр. дозвољавањем само једног покрета у исто време). Ово се може постићи коришћењем контрола са две руке.

              Сварф

              Дугачко окретање струготина је опасно јер се може заплести у руке и ноге и изазвати озбиљне повреде. Непрекидно и раширено струготине се могу избећи избором одговарајућих брзина резања, помака и дебљине струготине или коришћењем стругова са ломачима струготине типа жлијеб или степеница. За уклањање струготине треба користити куке за струготине са дршком и копчом.

              Ергономија

              Свака машина треба да буде тако пројектована да омогућава постизање максималног учинка уз минимално оптерећење оператера. То се може постићи прилагођавањем машине раднику.

              Ергономски фактори се морају узети у обзир приликом пројектовања човек-машина интерфејса струга. Рационално пројектовање радног места такође укључује обезбеђивање помоћне опреме за руковање, као што су прикључци за утовар и истовар.

              Све контроле морају бити лоциране унутар физиолошке сфере или досега обе руке. Контроле морају бити јасно постављене и треба да буду логичне за рад. Треба избегавати команде помоћу педала у машинама којима управљају стојећи оператери.

              Искуство је показало да се добар посао обавља када је радно место предвиђено и за стојећи и за седећи положај. Ако оператер мора да ради стојећи, треба му дати могућност да промени држање. Флексибилна седишта су у многим случајевима добродошло олакшање за напрегнута стопала и ноге.

              Треба предузети мере за стварање оптималног топлотног комфора, узимајући у обзир температуру ваздуха, релативну влажност, кретање ваздуха и топлоту зрачења. Радионица треба да буде адекватно проветрена. Требало би да постоје локални издувни уређаји за елиминисање гасовитих еманација. Приликом машинске обраде шипки треба користити цеви за вођење обложене звучним упијањем.

              Пожељно је да радно место буде са уједначеним осветљењем, са одговарајућим нивоом осветљења.

              Радна одећа и лична заштита

              Комбинезон треба да прилеже и да се закопчава или копча до врата. Требало би да буду без џепова на грудима, а рукави морају бити чврсто закопчани на зглобовима. Не треба носити појасеве. При раду на струговима не треба носити прстење и наруквице. Ношење заштитних наочара треба да буде обавезно. Када се обрађују тешки радни предмети, морају се носити заштитне ципеле са челичним капама. Заштитне рукавице се морају носити кад год се скупља струготина.

              тренинг

              Безбедност стругаре у великој мери зависи од метода рада. Стога је важно да он или она прођу темељну теоријску и практичну обуку како би стекли вештине и развили понашање које пружа најбоље могуће мере заштите. Правилно држање, правилни покрети, правилан избор и руковање алатима треба да постану рутина до те мере да руковалац ради исправно чак и ако је његова или њена концентрација привремено опуштена.

              Важне тачке у програму обуке су усправно држање, правилна монтажа и уклањање стезне главе и тачно и сигурно фиксирање радних комада. Правилно држање турпија и стругача и безбедан рад са абразивном крпом морају се интензивно практиковати.

              Радници морају бити добро информисани о опасностима од повреда које могу настати приликом мерења рада, провере подешавања и чишћења стругова.

              Одржавање

              Стругови се морају редовно одржавати и подмазати. Грешке се морају одмах исправити. Ако је безбедност у питању у случају квара, машину треба искључити из рада док се не предузму корективне мере.

              Радови на поправци и одржавању се смеју изводити тек након што је машина изолована од напајања

              .

              Назад

              Среда, март КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

              Брушење и полирање

              Преузето из 3. издања, Енциклопедија безбедности и здравља на раду.

              Брушење генерално укључује употребу везаног абразива за хабање делова радног комада. Циљ је да се раду да одређени облик, исправи његове димензије, повећа глаткоћа површине или побољша оштрина резних ивица. Примери обухватају уклањање лијки и грубих ивица са ливеног одливака, уклањање површинског каменца са метала пре ковања или заваривања и скидање ивица са делова у радионицама лима и машинама. Полирање се користи за уклањање површинских недостатака као што су трагови алата. Полирањем се не уклања метал, већ се користи меки абразив умешан у подлогу од воска или масти да би се добила површина високог сјаја.

              Брушење је најсвеобухватнији и најразноврснији од свих метода обраде и користи се на многим материјалима—пре свега гвожђу и челику, али и другим металима, дрвету, пластици, камену, стаклу, грнчарији и тако даље. Израз обухвата друге методе производње веома глатких и сјајних површина, као што су полирање, брушење, брушење и лабављење.

              Алати који се користе су точкови различитих димензија, сегменти за брушење, тачке за брушење, камење за оштрење, турпије, точкови за полирање, каишеви, дискови и тако даље. Код брусних плоча и слично, абразивни материјал се држи заједно помоћу средстава за везивање да би се формирало круто, генерално порозно тело. У случају абразивних трака, везивно средство држи абразив причвршћен за флексибилни основни материјал. Точкови за полирање су направљени од памучних или других текстилних дискова спојених заједно.

              Природни абразиви — природни корунд или шмиргл (алуминијум оксиди), дијамант, пешчар, кремен и гранат — у великој мери су замењени вештачким абразивима укључујући алуминијум оксид (фузионисана глиница), силицијум карбид (карборунд) и синтетичке дијаманте. Користе се и бројни ситнозрни материјали као што су креда, пловућац, триполи, лимени кит и гвожђе оксид, посебно за полирање и полирање.

              Алуминијум оксид се највише користи у брусним плочама, затим силицијум карбид. Природни и вештачки дијаманти се користе за важне посебне примене. Алуминијум оксид, силицијум карбид, шмиргл, гранат и кремен се користе у тракама за брушење и полирање.

              И органска и неорганска везивна средства се користе у брусним точковима. Главни тип неорганских веза су витрификовани силикат и магнезит. Међу органским везивним средствима су значајне фенол- или уреа-формалдехидна смола, гума и шелак. Витрификована везивна средства и фенолна смола у потпуности доминирају унутар својих група. Дијамантске брусне плоче такође могу бити везане за метал. Различита средства за везивање дају точковима различита својства брушења, као и различита својства у погледу сигурности.

              Абразивне траке и траке за полирање и дискови се састоје од флексибилне основе од папира или тканине на коју је абразив везан помоћу природног или синтетичког лепка.

              Различите машине се користе за различите врсте операција, као што су површинско брушење, цилиндрично (укључујући и безцентрално) брушење, унутрашње брушење, грубо брушење и сечење. Два главна типа су: они где се брусилица или рад померају ручно и машине са механичким додацима и стезним главама. Уобичајени типови опреме укључују: брусилице површинског типа; брусилице, полирање и пуфери типа постоља; диск брусилице и машине за полирање; унутрашње брусилице; абразивне машине за сечење; траке за полирање; преносиве брусилице, полирање и пуфери; и више полира и пуфера.

              Опасности и њихова превенција

              Пуцање

              Највећи ризик од повреда при коришћењу брусних точкова је то што точак може да пукне током брушења. Нормално, брусне плоче раде при великим брзинама. Постоји тренд ка све већим брзинама. Већина индустријализованих земаља има прописе који ограничавају максималне брзине при којима се могу покретати различити типови брусних точкова.

              Основна заштитна мера је да се точак за брушење учини што јачим; природа везивног средства је најважнија. Точкови са органским везама, посебно фенолном смолом, су чвршћи од оних са неорганским везама и отпорнији на ударце. Високе периферне брзине могу бити дозвољене за точкове са органским везама.

              Посебно брзи точкови често садрже различите врсте ојачања. На пример, одређени чашни точкови су опремљени челичним главчинама како би се повећала њихова снага. Током ротације главни напон се развија око централне рупе. Да би се точак ојачао, део око централног отвора, који не учествује у брушењу, може се тако направити од посебно чврстог материјала који није погодан за брушење. Велики точкови са овако ојачаним средишњим делом користе се нарочито у челичанама за млевење плоча, гредица и слично при брзинама до 80 м/с.

              Најчешћи метод за ојачавање брусних точкова је, међутим, да се у њихову конструкцију укључи тканина од стаклених влакана. Танки точкови, попут оних који се користе за сечење, могу да садрже тканину од стаклених влакана у средини или са сваке стране, док дебљи точкови имају више слојева тканине у зависности од дебљине точка.

              Са изузетком неких брусних точака малих димензија, произвођач мора да тестира све точкове или њихов статистички узорак. У тестовима се точкови раде током одређеног периода брзином која је већа од дозвољене при млевењу. Прописи за тестирање се разликују од земље до земље, али обично се точак мора тестирати при брзини која је 50% већа од радне брзине. У неким земљама прописи захтевају посебно тестирање точкова који треба да раде при већим брзинама од уобичајених у централном институту за испитивање. Институт такође може да исече узорке са точка и испита њихова физичка својства. Резни точкови се подвргавају одређеним тестовима на удар, тестовима савијања и тако даље. Произвођач је такође дужан да обезбеди да је брусни точак добро избалансиран пре испоруке.

              Пуцање брусног точка може проузроковати смртоносне или веома озбиљне повреде било кога у близини и тешку штету на постројењу или просторијама. Упркос свим мерама предострожности које су предузели произвођачи, може доћи до повременог пуцања или лома точкова осим ако се не поступа на одговарајући начин при њиховој употреби. Мере предострожности укључују:

              • Руковање и складиштење. Точак се може оштетити или напукнути током транспорта или руковања. Влага може да нападне везивно средство у точковима од фенолне смоле, што на крају смањује њихову снагу. Витрификовани точкови могу бити осетљиви на поновљене температурне варијације. Неправилно апсорбована влага може да избаци точак из равнотеже. Због тога је најважније да се точковима пажљиво рукује у свим фазама и да се држе уредно на сувом и заштићеном месту.
              • Провера пукотина. Нови точак треба проверити да ли је неоштећен и сув, најједноставније лупкањем дрвеним чекићем. Беспрекорни витрификовани точак ће дати јасан звук, органски спојени точак мање звона; али се и једно и друго може разликовати од напукнутог звука неисправног точка. У случају сумње, точак не треба користити и треба се консултовати са добављачем.
              • Тестирање. Пре него што се нови точак стави у рад, треба га тестирати при пуној брзини уз поштовање мера предострожности. Након мокрог млевења, точак треба да ради у празном ходу да би избацио воду; у супротном се вода може накупити на дну точка и изазвати неравнотежу, што може довести до пуцања када се точак следеће користи.
              • Монтажа. Несреће и ломови се дешавају када се брусне плоче монтирају на неодговарајуће уређаје—на пример, на крајеве вретена машина за полирање. Вретено треба да буде одговарајућег пречника, али не толико велико да прошири средишњи отвор точка; прирубнице треба да буду најмање једне трећине пречника точка и направљене од меког челика или сличног материјала.
              • Брзина. Ни у ком случају не би требало прекорачити максималну дозвољену радну брзину коју су одредили произвођачи. На свим машинама за брушење треба поставити обавештење о брзини вретена, а точак треба да буде означен максималном дозвољеном периферном брзином и одговарајућим бројем обртаја за нови точак. Посебне мере предострожности су неопходне код машина за млевење са променљивом брзином и да би се обезбедило постављање точкова одговарајућих дозвољених брзина у преносиве брусилице.
              • Радни одмор. Где год је то изводљиво, треба обезбедити чврсто монтиране радне ослонце одговарајућих димензија. Требало би да буду подесиви и да се држе што ближе точку како би се спречила замка у којој би рад могао бити приморан на точак и сломити га или, што је вероватније, ухватити и повредити руку руковаоца.
              • Чување. Абразивни точкови треба да буду опремљени штитницима који су довољно јаки да садрже делове точка који пуца (погледајте слику 1). Неке земље имају детаљне прописе у вези са дизајном штитника и материјалима који се користе. Уопштено, ливено гвожђе и ливени алуминијум треба избегавати. Отвор за млевење треба да буде што мањи, а можда ће бити потребан и подесиви носни део. Изузетно, када природа посла онемогућава употребу штитника, могу се користити посебне заштитне прирубнице или сигурносне стезне главе. Вретена и конусни крајеви машина за полирање са два краја могу да изазову незгоде упетљавања осим ако нису ефикасно заштићени.

               

              Слика 1. Добро заштићен, витрификовани абразивни точак монтиран у брусилицу и ради периферном брзином од 33 м/с

              МЕТ060Ф1

              Повреде ока

              Прашина, абразиви, зрна и крхотине су уобичајена опасност за очи у свим операцијама сувог брушења. Ефикасна заштита очију помоћу наочара или наочара и фиксних штитника за очи на машини су од суштинског значаја; фиксни штитници за очи су посебно корисни када се точкови повремено користе — на пример, за брушење алата.

              Ватра

              Брушење легура магнезијума носи висок ризик од пожара осим ако се не предузму строге мере предострожности против случајног паљења и уклањања и заливања прашине. Високи стандарди чистоће и одржавања су потребни у свим издувним каналима да би се спречио ризик од пожара и да би вентилација радила ефикасно. Текстилна прашина ослобођена операција полирања представља опасност од пожара која захтева добро одржавање и ЛЕВ.

              вибрација

              Преносне брусилице и брусилице са постољем носе ризик од синдрома вибрације шака-рука (ХАВС), такође познатог као „бели прст” по његовом најуочљивијем знаку. Препоруке укључују ограничавање интензитета и трајања излагања, редизајн алата, заштитне опреме и праћење изложености и здравља.

              Опасности по здравље

              Иако модерни брусни точкови сами по себи не стварају озбиљну опасност од силикозе која је у прошлости била повезана са точковима од пешчара, веома опасна силицијумска прашина се и даље може испуштати из материјала који се меље — на пример, одливака од песка. Одређени точкови везани за смолу могу садржати пунила која стварају опасну прашину. Осим тога, смоле на бази формалдехида могу емитовати формалдехид током млевења. У сваком случају, количина прашине која се производи млевењем чини ефикасан ЛЕВ кључним. Теже је обезбедити локални издувни гас за преносиве точкове, иако је одређени успех у овом правцу постигнут коришћењем система за хватање мале запремине и велике брзине. Треба избегавати продужени рад и обезбедити респираторну заштитну опрему ако је потребно. Издувна вентилација је такође потребна за већину брушења траке, завршне обраде, полирања и сличних операција. Код полирања посебно, запаљива текстилна прашина представља озбиљну забринутост.

              Треба обезбедити заштитну одећу и добре санитарне и умиваонике са тушевима, а пожељан је и лекарски надзор, посебно за брусилице метала.

               

              Назад