Электрическая сварка, наплавка и термическая рез­ка металлов широко применяется не только в машино­строении, но и в других отраслях промышленности. Объем сварочных работ в нашей стране неуклонно растет. Технология сварки непрерывно развивается и совершенствуется. В производство внедряются новые механизированные и автоматизированные технологические процессы сварки: плазменная, электронно-лучевая, лазерная, диффузионная, ультразвуковая, токами высо­кой частоты, в камерах с контролируемой атмосферой и др. Наряду с этим все еще широко применяется отли­чающаяся гибкостью и универсальностью ручная и полуавтоматическая электродуговая сварка.

Помимо высоких технико-экономических показателей электросварка обладает и некоторыми отрицательными свойствами: это — опасность для работающих пораже­ния электрическим током, получения ожогов брызгами расплавленного металла и кратковременного ослепле­ния световым излучением сварочной дуги. Кроме того, при электросварке, наплавке и резке металлов и спла­вов воздух производственных помещений загрязняется пылью (сварочным аэрозолем), состоящей из окислов железа, марганца, хрома, двуокиси кремния и других токсичных веществ, входящих в состав свариваемых из­делий и сварочных материалов. Систематическое воз­действие сварочного аэрозоля при отсутствии необхо­димых средств охраны труда может вызвать у работаю­щих в сборочно-сварочных цехах профессиональные заболевания легких, а также центральной нервной систе­мы, а излучение сварочной дуги — заболевание глаз (электроофтальмию); работающие в сборочно-свароч­ных цехах подвергаются также воздействию газов и шума.

з

Охрана труда в сборочно-сварочных цехах — одна из актуальных комплексных проблем. Наиболее эффек­тивным средством оздоровления условий труда являет­ся усовершенствование технологии сварочного производ­ства: применение сварочных материалов с минимальным содержанием токсичных веществ, более широкое внед­рение механизированных и автоматизированных про­цессов сварки.

охраны труда электросварщиков должна основываться на анализе системы сварщик (оператор) — сварочное оборудование—процесс сварки—окружающая среда,

являющейся конкретным применением рассматриваемой в эргономике системы человек—машина.

Различные физические свойства явлений, сопровож­дающих процесс сварки, обусловливают необходимость проведения комплекса профилактических и защитных мероприятий (технологических, санитарно-технических, индивидуальной защиты, медико-профилактических), разработать которые могут в содружестве работники разных специальностей: технологи и конструкторы сва­рочного оборудования, специалисты по электробезопас­ности и промышленной вентиляции, врачи-гигиенисты, создатели средств индивидуальной защиты и др. Обес­печение отличного качества сварных соединений и вы­сокой производительности труда должно сочетаться с уменьшением утомления и сохранением здоровья рабо­тающих.

В нашей стране в течение четырех с лишним десяти­летий научно-исследовательские институты охраны и гигиены труда в тесном содружестве с технологическими организациями и заводами разрабатывают эффективные методы и средства оздоровления условий труда при электросварочных работах. Результатом многогранных научных исследований явилась разработка не только конкретных конструкций защитных устройств и образ­цов спецодежды, но и нормативных документов, со­держащих требования к проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации сварочного оборудования, производственных помещений, вентиляционных устано­вок, защитных устройств, спецодежды и др.

В 1975 г. был утвержден ГОСТ 12.3.003—75 «ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования безопас­ности», входящий в систему стандартов безопасности

труда. Он содержит общие положения и требования к технологическим процессам, производственным помеще­ниям, материалам и заготовкам ( в том числе к их хранению и транспортированию), размещению произ­водственного оборудования, организации рабочих мест, персоналу, выполняющему электросварочные работы, применению средств индивидуальной защиты, а также регламентирует контроль за выполнением требований безопасности. Введение в действие этого документа бу­дет способствовать дальнейшему оздоровлению условий труда при электросварочных работах.

Авторы настоящей книги ставили перед собой за­дачу не только рассказать обо всех основных направле­ниях и разработках рассматриваемой проблемы, но и показать причины недостаточной эффективности отдель­ных устройств, а также познакомить читателя с науч­но обоснованной методикой их разработки с учетом специфики технологических, объемно-планировочных и других конкретных условий производства.

Предисловие, гл. IV—VII написаны руководителем коллектива авторов канд. техн. наук М. 3. Брауде; гл. I — чл.-кор. АМН СССР проф. Е. И. Воронцовой и М. 3. Брауде; гл. II — инж. В. А. Тамбовцевым; гл. III — инж. С. Я - Ландо; гл. VIII и IX — инж. В. П. Некрыловым.

Авторы будут благодарны за отзывы на книгу, кото­рые следует направлять по адресу: 107885, Москва,

Б-78, 1-й Басманный пер., 3, издательство «Машино­строение».

ньім потенциально опасным фактором является загряз­нение воздушной среды в цехах пылью (сварочным аэрозолем) и газами.

При сварке нагретые до высокой температуры и поэтому более легкие, чем окружающий воздух, пары металла, компонентов электродного покрытия или дру­гих сварочных материалов поднимаются над местом сварки и попадают в зону температур одного порядка с окружающим воздухом, поэтому быстро конденсируют­ся и затвердевают. Образуется твердая фаза частиц сварочной пыли — аэрозоль конденсации. Большинство частиц сварочного аэрозоля (порядка 90%) имеет раз­мер менее 5 мк; значительное число частиц имеет раз­меры в десятые и сотые доли микрона. В силу ряда причин, в частности из-за противоположности заряжен - ости частиц, наблюдается процесс агрегации — объеди - сния частиц.

Сварочные работы на машиностроительных заводах роизводятся главным образом в сборочно-сварочных <ехах или отделениях. Большой объем сварки, значи - ! .'льный расход электродов в цехах могут приводить к рачительному загрязнению производственной атмосфе­ры сварочным аэрозолем. Механизм распространения сварочного аэрозоля по объему производственного поме­щения требует специального рассмотрения, особенно в •связи с тем, что правильное решение вопросов вентиля­ции непосредственно зависит от учета характера рас­пространения вредных примесей в воздухе производст-

'крнппгп ----------------- т-> проведения сварки

__ --разуется квазиста-

іиионарное температурное поле: это значит, что

|поле перемещается вместе со сварочной дугой

, _ ______ ...сжду любыми точ­

ками изотерм практически не изменяется. Это

V/ ”'/ 1 —/ ---- #

шума, возникающих при электросварке. „„„<Гишнь1М> Достигается очень быстро что объясняет

Особого внимания заслуживают взрывные явле І;ЬісокоГі концентрацией вводимого в изделие теплового выброс капель расплавленного металла и искр. ЧР°“Потока.

дение электросварки в атмосфере, заполненной газово: в процессе распространения тепла в металле пои

душной смесью взрывоопасной концентрации, мо еарке различаются три стадии; ]) теплонасыщение привести к взрыву с опасными последствиями. Пере _ ;0гда температуры в поле, перемещающемся вместе с лепными опасностями не исчерпывается вредное -сточником тепла, нарастают; 2) предельное состояние действие электросварки на организм человека. Сер >0гда температуры в подвижном поле практически не

изменяются; 3) процесс остывания металла по оконча­нии сварки. Например, по данным акад. Н. Н. Рыкали - на, при общей продолжительности сварки (одного шва; 10 мин процесс возрастания температур в металле, ко­торые фиксировались термопарами, достиг предельною состояния через 45 с после начала сварки. Теплообмен металла с окружающей средой происходит непрерывно в течение трех указанных выше стадий. Над нагретыv металлом возникают конвективные (тепловые) восходя­щие воздушные потоки, которые в период горения сва­рочной дуги подхватывают образующиеся частицы сва­рочного аэрозоля и газы. Аэрозольные частицы подни­маются воздушным потоком до тех пор, пока скорость потока, локально воздействующая на частицу, будет больше скорости ее витания. Средняя скорость витания частиц сварочного аэрозоля составляет 1 см/с, поэтом) частицы сравнительно легко подхватываются циркуля­ционными воздушными потоками в помещении. Некото­рое количество частиц оседает на пол, оборудование и строительные ограждения. В сварочных цехах, как пра­вило, наблюдается коричнево-бурое загрязнение окон особенно в их средней по высоте части.

Возникающие в процессе сварки вредные факторь могут стать причиной травматизма (поражения электри­ческим током, ожоги брызгами расплавленного метал ла, ушибы и порезы рук о кромки металла) и профес­сиональных заболеваний (электроофтальмия, пневмоко ниозы, интоксикация марганцем и др.).