Токсикологическая оценка технологических процессов

Все больше "технологическая ориентация" науки приводит к росту объема задач по токсикологической и гигиенической оценки современных технологических процессов с целью их практического использования при условии изъятия опасных для здоровья виробничних факторов, в том числе вредных веществ.

В различных отраслях промышленности наиболее распространены такие вредные вещества: аммиак, оксиды углерода, оксиды азота, сернистый газ, пары масел, кислот, растворителей, металлов, разный пыль и др. Выделение вредных паров и газов характерно для гальванических участков, аккумуляторных, при изготовлении различных электрических изоляций и кабелей. Проведение ряда технологических процессов на предприятиях приборостроения также сопровождается выделением в воздух рабочей зоны различных вредных веществ (растворители, лаки, спирты).

Производственные яды в виде газов, паров, жидкостей и пыли могут проникать через неплотности из трубопроводов, аппаратуры, при испарении жидкостей, в местах пылеобразования и тому подобное.

Наиболее неблагоприятными с точки зрения токсикологической оценки являются технологические процессы в таких отраслях, как металлургическая, машиностроительная, химическая.

Рассмотрим основные технологические процессы на предприятиях этих отраслей промышленности.

Металлургические предприятия

На металлургических предприятиях с законченным циклом осуществляются следующие технологические операции: подготовка руды к плавке (дробление, сортировка, обогащение, агломерация, обкочування) выплавка чугуна в домне (доменный процесс) переработка чугуна на сталь; прокат стали (получение определенных профилей).

Процесс подготовки руды к плавке начинается на обогатительных фабриках; он включает: дробление, сортировка, обогащение (магнитными, гравитационными и другими средствами) и непосредственно перед доменной плавкой агломерацию и окомкования.

Производство агломерата. Принципиальной технологической отличием производства агломерата и окатышей является то, что в агломерационной шихте добавляется измельченный кокс и за счет его горения и происходит процесс агломерации - спекания. При этом имеет место образование газообразных продуктов сгорания (оксиды углерода, сернистого ангидрида и др.). Обжига окатышей выполняется в пламени природного газа и в атмосфере нагретого воздуха, поэтому опасность загрязнения воздушной среды газообразными вредными веществами значительно меньше.

Обкочування (производство окатышей) применяется для окомкования тонко измельченных концентратов.

Одним из основных неблагоприятных факторов производственной среды при получении агломерата и окатышей является пыль. Пылевыделения происходит практически в течение всего технологического цикла. В дробильно-смесительном отделении высокая запыленность воздуха связана с открытым транспортировкой сыпучих материалов и с наличием многочисленных мест перепадов пылящих материалов с одного оборудования на другое (с транспортеров к бункеров, дробилок, грохотов, мельниц и обратно на транспортер), а также с работой этого оборудования. Большая запыленность наблюдается в хвостовой части машины в момент сброса агломерата с транспортера, его нагрузки в вагоны. Концентрация пыли может достигать значений порядка десятков и сотен миллиграммов на 1 м 3. По химическому составу пыль этих производств отвечает, в основном, составляющим сырьевых материалов. Он содержит железо и его оксиды (более 50%), кварц (до 15-20%), уголь, известь и ряд примесей.

Тушение агломерата водой в хвостовой части агломерационной машины сопровождается выделением в атмосферу большого количества водяного пара.

Источниками загрязнения воздуха рабочей зоны оксидом углерода является зажигательный горн агломашины, готов агломерат при сбросе его из машины.

Большое количество пыли выделяется при загрузке доменных печей шихтовых материалов.

Доменный процесс. В последние годы вместо агломерата в доменном производстве более широкого применения получают окатыши, которые, в частности, имеют повышенную механическую прочность, что позволяет ожидать уменьшения пылевыделения в отделениях шихтоподачи. Однако специальные исследования показали, что запыленность воздуха рабочей зоны при использовании окатышей оказалась в 1,5-2 раза выше, чем при использовании агломерата. Это объясняется тем, что пылящих фракции окатышей имеют еще меньше мелкодисперсный состав. Таким образом, широкое применение окатышей делает еще более актуальной проблему борьбы с пылью в доменных цехах. К тому же большое количество пыли выделяется при выгрузке колошникового пыли с пылеуловителей. По составу пыли доменных цехов, то он аналогичен пыли на агломерационных фабриках. На литейном же дворе в пыли преобладают частицы графита, выделяемых из чугуна и шлака.

Доменный цех отличается наибольшим количеством газоопасных мест, к которым относятся: колошнике площадки; площадки шахты печей; пылеуловители; места сушки ковшей; рабочие площадки горновых и их помощников; различные участки газового хозяйства. Степень опасности подобных мест определяется концентрацией оксида углерода (как составляющей доменного газа). Благодаря внедрению системы профилактических мероприятий (герметизация коммуникаций, автоматизация подачи газа, нормализация сжигания газов, рациональная вентиляция и т.п.), а также благодаря разработанной системе контроля острые отравления оксидом углерода могут быть практически ликвидированы. Вместе с тем на ряде участков в условиях небольшого превышения предельно допустимой концентрации составляющих доменного газа в воздухе рабочей зоны не исключены хронические отравления оксидом углерода.

Все работы по обслуживанию доменной плавки опасны по травматизму - ожогов искрами и брызгами расплавленного металла, выбиваются из печи горячими газами и расплавленным металлом.

Сталеплавильное производство. К наиболее гигиенически значимых технологических процессов принадлежит принципиально новая технология получения стали, при которой переделана в окатыши руда восстанавливается водородом или его смесью с оксидом углерода при температуре 1300ьС непосредственно в железо. Полученное таким образом губчатое железо в электродуговых печах перерабатывается в сортовую сталь. При таком способе производства исключается доменный процесс, отпадает необходимость в производстве кокса и агломерата, то есть ликвидируются наиболее неблагоприятные в гигиеническом и экологическом смысле технологические процессы.

В воздухе сталеплавильных цехов может оказаться окись углерода в количествах, превышающих предельно допустимые. Источниками его могут быть газовые коммуникации и аппаратура; элементы печей (например, регенераторы мартеновских печей) конвертеры; газовые горелки; миксеры; расплавленный металл и шлак и т.

Пыль в сталеплавильных цехах образуется при перемещении шихтовых материалов. В его состав входят оксиды железа, марганцевой руды, ферросплавов - ферросилиций, феррохром, Ферровольфрам. Постоянным источником пыли (аэрозолей конденсации) является испарение расплавленного металла. Наряду с оксидами железа пыль может содержать кремнезем, соединения серы, окиси ванадия, молибдена, никеля, фтора, свинца, селена и др. Аэрозоли конденсации отличаются высокой степенью дисперсности: более 95% пилин имеют размер менее 1 мкм. В концентрациях, превышающих предельно допустимые, пыль может случаться при всех видах сталеварения. Однако высокие уровни запыленности отмечены при конвертерных способах получения стали, что можно объяснить широким применением дутья и более интенсивным процессом сталеварения. Наиболее силикозонебезпечнимы работами в сталеплавильных цехах являются работы по замене и ремонту огнеупорных футеровок. Пыль, содержащая до 70% свободной двуокиси кремния, образуется при преломлении, погрузке, транспортировке старых огнеупорных кладок и обмазок и при других операциях. Выполнение таких операций, как правило, требует большого физического напряжения и проводится в условиях нагревательного микроклимата, вызывает гипервентиляцию легких (учащение и углубление дыхания), повышает силикозонебезпечнисть работ вогнетривщикив.

Прокат стали. В прокатных цехах имеет место значительное загрязнение воздуха рабочей зоны пылью при обжима и прокатке металла. Он образуется из окалины, имеет мелкодисперсную состав (пилин размером до 10 мкм составляют 86-90% от количества всего пыли). Пыль также возникает при абразивной обработке заготовок и готового проката и при его огневом зачистке. В последнем случае концентрация пыли может в десятки раз превышать предельно допустимую. В воздухе зоны печных пролетов может проявляться оксид углерода обычно в концентрациях, ниже предельно допустимые. Пары углеводородов образуются при сублимации масел, применяемых для смазки механизмов прокатных станов. В травильных отделениях воздух загрязняется парами кислот (серной, соляной, азотной), используемых для пищеварения прокатной продукции.

Из профессиональных заболеваний металлургов могут наблюдаться случаи пневмокониозов, пылевых бронхитов, вибрационной болезни и различных невритов. Пневмокониоз оказывается среди рабочих-вогнетривщикив, занятых холодным ремонтом мартеновских печей, восстановлением футеровки конвертеров и других металлургических емкостей. Как известно, эта группа рабочих подвергается воздействию высоких концентраций кварцевой пыли, нередко в экстремальных условиях микроклимата. Эти работы требуют особого внимания.

Профилактические и оздоровительные мероприятия. Техническое перевооружение черной металлургии, рост виробничних мощностей, появление новых технологических процессов, комплексная механизация и автоматизация производства в корне меняют вид промышленных предприятий и не только в технико-экономическом, но и в гигиеническом смысле.

На фабриках по производству агломерата и окатышей размещения обжиговых машин в отдельных домах павильонного типа без межэтажных перекрытий способствует поддержанию микроклимата на рабочих местах на уровнях, близких к нормируемых параметров, за счет аэрации как основы воздухообмена в горячих цехах. Необходимо тщательное укрытие размольно-дробильного оборудования и обжиговых машин с применением эффективной местной вытяжной вентиляции существенно уменьшает выделение пыли и вредных газообразных веществ (оксида углерода, сернистого газа и т.п.) в воздух рабочих помещений и позволяет поддерживать их концентрации на уровне предельно допустимых значений.

На современных большегрузных доменных печах осуществлен ряд принципиально новых технических решений, обеспечивающих всестороннее улучшение условий труда, значительное сокращение операций, требующих тяжелого физического труда. Среди этих решений: автоматизированная конвейерная система шихтоподачи и гидрозмивних участков подбункерного отделения; применение системы одноноскового разливки чугуна; использование съемного главного желоба; применение бурмашины и пушки с дистанционным управлением для раскрытия и заделки чугунной летки. Оборудование ленточных конвейеров и всех узлов, где образуется пыль, полными металлическими укрытиями с единственной коллекторской аспирационной системой, обеспечивающей эффективное трехступенчатое очистки воздуха, предотвращает загрязнение воздуха рабочей зоны и окружающей среды.

В сталеплавильных цехах перевода мартеновских печей с мазута на газовое топливо значительно уменьшает выделение газов в атмосферу цеха. В действующих кислородно-конвертерных установках вместимостью 300-350 т предусмотрена механизация подачи сыпучих материалов; ферросплавов; ломка футеровки конвертера и ковшей; автоматизация управления технологическим процессом с применением ЭВМ.

Существенном оздоровлению условий труда сталеваров на участке разливки способствует внедрение установок непрерывной разливки стали, управление работой которых осуществляется с пульта управления, расположенного в отдельном помещении.

В современных прокатных цехах с высокопроизводительными прокатными станами благодаря применению комплексной механизации и автоматизации производственных операций практически полностью ликвидирована физический труд. Управление производственным процессом осуществляется дистанционно с использованием промышленного телевидения.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >