6.1. Техника безопасности

Работа с аппаратурой при дуговых процессах сварки связана с рядом неблагоприятных и опасных для здоровья работников факторов, поэтому к ней допускаются лица не моложе 18 лет, которые должны пройти медицинское освидетельствование, сдать экзамены по курсу соответствующего технического обучения, иметь на руках удостоверение на право производства указанных работ, а также получить практические навыки при работе с аппа­ратурой, находящейся под напряжением и работающей под дав­лением и др.

При сварке, наплавке и резке металлов могут проявляться физические и химические вредные факторы: ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК) излучение, производственный шум, вибрация, запыленность воздуха, сварочные аэрозоли, последние являются наиболее неблагоприятным фактором. Концентрация сварочного аэрозоля под щитком сварочной маски при механи­зированных способах сварки может достигать 80 мг/м3 и более. На 90 % сварочный аэрозоль состоит из частиц размером около 5 мкм. При сварке самозащитными порошковыми проволоками твердая составляющая сварочного аэрозоля состоит из 60-70 % оксидов железа и до 10 % марганца. При наличии правильно организованной местной вентиляции содержание твердых состав­ляющих аэрозоля в зоне дыхания сварщика не превышает пре­дельно допустимых концентраций (ПДК). В соответствии с нор­мами ПДК в первом приближении можно оценить воздействие каждой составляющей сварочного аэрозоля на здоровье человека. Так, ПДК (мг/м3) диоксида титана составляет 10; оксида алюми­ния — 4; марганца — 0,3; никеля — 0,1; свинца — 0,01; хромо­вого ангидрида (в пересчете на СгОз) — 0,01; фтористых соедине­ний — 0,5; паров цинка — 0,01 и т. д. Приведенные данные пока­

зывают, что сварка и наплавка электродными материалами, имеющими в своем составе большое количество хрома и никеля, без применения индивидуальных средств защиты и местной вентиляции недопустима.

Сварка конструкций из высокопрочных сталей проволоками сплошного сечения и порошковыми проволоками сопровождается образованием и выделением в воздух рабочей зоны соединений трех- и шестивалентного хрома, никеля и других веществ. Среди механизированных способов сварки сталей общего назначения наиболее распространена сварка МАГ (сварка проволокой сплош­ного сечения с защитой зоны горения дуги углекислым газом или его смесью с аргоном). Диссоциация СО2 в дуговом промежутке способствует интенсивному образованию СО. Наличие меди на поверхности большинства проволок для сварки в среде защитных газов повышает содержание ее паров и других соединений меди в сварочной дуге и соответственно в зоне дыхания сварщика. Ин­тенсивное излучение в УФ и видимой части спектра, характерное для сварки в защитных газах, ионизирует азот и кислород воздуха и способствует образованию озона (Оз) и оксидов азота. Все пере­численные выше соединения, попадающие в организм сварщика, оказывают отрицательное влияние па его здоровье.

Кроме сварочного аэрозоля, в зоне работ присутствует значи­тельное количество сварочной пыли, возникающей при зачистке металла перед и в процессе сварки. Основная составляющая пыли — оксиды железа с небольшим содержанием оксидов мар­ганца (1 -5 % ), кремния (1 -3 % ) и других элементов. Состав пыле­вой фракции существенно зависит от того, какой металл обраба­тывают. Размер частиц может быть менее 1 мкм. Особенно опасны для здоровья сварщика соединения марганца, которые при длительном вдыхании вызывают заболевание легких. Практичес­ки для всех технологий сварки характерно образование пыли, содержащей соединения фтора. Токсичность такой пыли тем вы­ше, чем больше в ней фторидов. Размер частиц ныли составляет 1-6 мкм. ПДК сварочного аэрозоля и ныли в воздухе цеха нс должна превышать 4 мг/м3.

Для снижения воздействия вредных веществ на организм сварщика необходимо обеспечивать его рабочее место приточной и вытяжной вентиляцией, которая должна отвечать требованиям

СНиП 2.04.05-91. Количество воздуха, подаваемого в рабочую зону для снижения содержания вредных примесей до уровня ПДК (ГОСТ 12.1.005-88), должно соотвеї ствонать требованиям «Сани­тарных правил при сварке, наплавке и резке металлов» М> 1009-73. При выполнении на рабочих местах кислородно-флюсовой резки должна быть предусмотрена вентиляция, способная удалить и очистить существенный объем газов.

При работе в небольших помещениях, замкнутых и полузамк­нутых пространствах (резервуары, баки, трубы, отсеки листовых конструкций и пр.), возникают определенные проблемы при использовании любых технологий сварки и кислородной резки металлов, так как в этом случае возможно комплексное воз­действие всех перечисленных факторов на организм сварщика, что может привести к потере сознания и даже летальному исходу.

К неблагоприятным производственным факторам относятся также шум и вибрация, которые генерируются при работе электрического и пневматического инструмента, широко приме­няемого при подготовке кромок нод сварку и зачистку швов в процессе выполнения и после окончания сварочных работ. Шум также генерируется при истечении нод давлением потока рабочих газов из газосварочного и газорежущего инструмента. Шум и сот­рясения оказывают неблагоприятное воздействие на человеческий организм. При превышении допустимого уровня шума (ГОСТ 12.1.003-83 и СН № 3323-85) 90-100 дБ необходимо использо­вать наушники, вкладыши или шлемы.

Для снижения физических и нервно-психических перегрузок показатели тяжести труда сварщика должны быть на уровне вто­рого класса в соответствии с «Гигиенической классификацией труда» № 4137-86.

Согласно требованиям ГОСТ 12.3.002-75 «Процессы производ­ственные. Общие требования безопасности» безопасность произ­водственных процессов должна быть обеспечена наряду с прове - ' дснисм организационных мероприятий выбором производстве! і - г' ных помещений, оборудования, исходных материалов, техноло­гических процессов, приемов, режимов работы и порядка, а также и другими мероприятиями — обязательным применением средств защиты работающих, соответствующих характеру проявления * возможных опасных и вредных производственных факторов.

Применение средств защиты работающих предполагает уда­ление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны; снижение уровня вредных факторов до установленного действу - * ющими санитарными нормами.

При сварке в среде защитных газов для защиты глаз, кожного покрова головы и шеи сварщика и подсобных рабочих от вредного воздействия УФ и ИК облучения и брызг расплавленного металла используют щитки, снабженные светофильтрами. Биологическое действие УФ облучения выражается в химическом изменении мо­лекул биополимеров. УФ облучение (прямое и отраженное), дей­ствующее более 2 мин, вызывает тяжелое, крайне болезненное, заболевание глаз (электроофтальмию). Длительное УФ облу­чение может привести к ожогу кожи, а ИК облучение — вызвать потерю зрения. Электроофтальмия наступает через 2-6 ч после воздействия интенсивною облучения и сопровождается сильной резью в глазах, слезотечением, частичным ослеплением, раздра­жением слизистой оболочки, головной болью и другими болезнен­ными ощущениями в течение 5-6 дней. Высокая яркость душ может вызвать поражение сетчатки со стойким снижением зрения.»

Интенсивность ИК облучения зависит от силы тока, напря­жения на дуге, объема сварочной ванны и массы прогреваемого металла. Интенсивность УФ облучения при дуговых способах сварки возрастает при увеличении силы сварочного тока, приме­нения в качестве защитного газа аргона, его смесей с кислородом и углекислым газом.

Стекла-светофильтры выполняют функцию фильтра, который поглощает одни лучи и пропускает другие. Светофильтры из тем­ного стекла, применяемые для электросварочных работ, почти полностью поглощают УФ и ИК лучи в видимой (желто-зеленой) части спектра.

Сварочные щитки выпускаются но ГОСТ 12.4.035-78 типов НИ, ННП (с наголовным креплением — маска), PH, РНП (с ручкой из токонепроводящего материала) и типа УН — с наго­ловным креплением и ручкой из негорючего материала. Более востребованы щитки в головном исполнении, так как освобождают для работы обе руки сварщика. Наружная и внутренняя поверх­ности щитка черные. Изготавливают щитки из элсктрокартона, фибры и термостойких пластмасс. Наиболее востребованы —

фибра и пластмассы. В щитке смонтирован светофильтр размером 52x102 мм. Защитные светофильтры из стекла ТС З (класс опти­ческой плотности С-З-С-11) предназначены для защиты глаз от излучения дуги, брызг металла и шлака. Оптическую плотность (помер) светофильтра выбирают с учетом индивидуальных осо­бенностей зрения сварщика, кроме того, она зависит от силы тока и технологии сварки (табл. 6.1).

В настоящее время востребованы светофильтры, выпускаемые в соответствии со стандартами BS 679, DIN 4647-1 и EN 169, размер которых 90x110 мм (табл. 6.2).

Поверхность стекла-светофильтра защищается сменным защит­ным стеклом (покровным и защитным). Для защиты наружной

поверхности светофильтров используют покровные стекла ГОСТ 12.4.023-84 из обычного и специального карбонатного стекла толщиной до 2,5 мм, а для защиты внутренней — прозрачный пластик толщиной не более 2 мм. Применять светофильтр без наружного покровного стекла недопустимо, так как брызги расплавленного металла повреждают светофильтр, выжигая в нем отверстия, через которые частично проникает ИФ и УФ излучение дуги, повреждающее сетчатку глаза.

С 1980-х годов выпускаются щитки с системой автоматического затемнения, в которых установлен светофильтр с переменным све - гопропусканием, принцип его действия основан па изменении коэффициента пропускания (прозрачности фильтра) светового излучения при зажигании сварочной дуги. Фильтр имеет три рабочих состояния: открытое, закрытое и промежуточное. До на­чала сварки он находится в промежуточном состоянии, а при вклю­чении питания переходит в открытое состояние, при котором можно нормально наблюдать рабочую зону. При зажигании дуги фильтр за 0,1-0,4 мс переходит в закрытое состояние, которое регулирует сварщик перед началом работы. При погасании дуги фильтр возвращается в открытое состояние с задержкой, исклю­чающей ослепление сварщика излучением остывающего металла шва. Фильтр обеспечивает возможность непрерывного наблю­дения за зоной сварки при обычном освещении до зажигания дуги, изменяя свою плотность в зависимости от освещенности. Такие щитки поставляет большинство ведущих производителей свароч­ного оборудования. Высоким качеством и минимальными значе­ниями скорости срабатывания светофильтра в зависимости от тем­пературы окружающей среды имеют маски серии «SPEEDGLAS 9000» и «SPEEDGLAS 9002», кроме того, они удобны в эксплу­атации.

В качестве средств индивидуальной защиты органов дыхания сварщика от воздействия пыли и аэрозолей применяют фильтрую­щие респираторы «Лепесток», «Астра» и др., а при наличии токсичных газов - газо - и пылезащитные респираторы типа РУ - 60М и др. При сварке в замкнутых объемах (баках, цистернах) необходимо применять изолирующие системы защиты типа шлан­говых противогазов, обеспечивающих подачу очищенного воздуха под маску сварщика.

Определенный интерес для пользователей представляет использование совместно со щитками сварщика автономного носимого источника воздухоснабжения, к которым относят SPEEDGLAS 9002V ADFLO, SPEEDGLAS 9002Х ADFLO, «Муссон» и др. Основное преимущество такой системы заключа­ется в принудительной подаче очищенного воздуха непосредст­венно в зону дыхания. Фильтропоглощающая система состоит из коробки с набором фильтров соответствующего назначения. Время непрерывной работы без замены фильтров определяется их ресурсом и степенью загрязненности фильтруемого воздуха. Воздух в зону дыхания подает специальный нагнетатель, снаб­женный сменным аккумулятором. В зависимости от его типа, количества и состава фильтрующих элементов и объема воздуха подаваемого в зону дыхания сварщика, время непрерывной рабо­ты нагнетателя колеблется от 2 до б ч непрерывной работы.

Для защиты рук сварщика от воздействия УФ и ИК облучения, высоких температур и отлетающих частиц металла применяют рукавицы из льняных тканей и брезентовые рукавицы с крагами с огнезащитной пропиткой (ГОСТ 12.4.010-75), а при сварке в защитных газах - перчатки.

Для защиты кожного покрова электросварщика от воздействия теплового излучения дуги, а также повышенных температур ис­пользуют одежду специального назначения (ГОСТ 12.4.045- 87) — костюмы из льняных или полульняных тканей с огне­защитной пропиткой (тип ИМ-1).

В условиях работы при воздействии повышенной интенсивнос­ти УФ и ИК облучения, например, при аргонодуговой сварке, рекомендовано при изготовлении спецодежды применять фенило - новые ткани, имеющие повышенные отражающие свойства.