5.2. ОЗДОРОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Характеристики воздушной среды

При сварочных работах воздушная среда производственных помещений загрязняется сварочными аэрозолями, в состав которых могут входить оксиды марганца, хрома, цинка и кремния, фтористые и другие соединения, а также газы (оксиды углерода и азота, озон и т. п.). Эти вещества оказывают неблагоприятное воздействие на организм работающего.
Основными профессиональными заболеваниями сварщиков являются пневмокониозы, характер развития и тяжесть течения которых зависят от концентрации сварочных аэрозолей и газов в зоне дыхания как при работе в замкнутых объемах, так и на площадках производственных помещений.
К профессиональным заболеваниям сварщиков относятся также интоксикация марганцем, вызывающая поражение центральной нервной системы, и электроофтальмия - поражение слизистых оболочек глаз вследствие воздействия ультрафиолетовой радиации электросварочной дуги.
Отрицательное влияние на здоровье сварщиков оказывает тепловое излучение предварительно подогретых свариваемых крупногабаритных изделий, а также переохлаждение организма при строительно-монтажных работах в холодное время года.
Одним из неблагоприятных факторов внешней среды является загрязнение воздуха пылью. Действие пыли зависит от ее физико-химических свойств: химического состава, концентрации в воздухе, дисперсности (размеров частиц), формы пылинок, их твердости, наличия острых краев и т.д.
Пыль вызывает профессиональные заболевания легких, в первую очередь пневмокониозы. Наиболее распространенным и тяжелым пневмокониозом считается силикоз, развивающийся при вдыхании пыли, содержащей свободный диоксид кремния.
Вредное воздействие на организм человека могут оказывать также неблагоприятные условия в производственных помещениях: отличающиеся от нормативных значений температура и влажность воздуха, наличие теплового излучения и др.

Санитарно-гигиенические требования к воздушной среде

Организм человека постоянно находится в режиме теплового обмена с окружающей средой. На тепловое состояние организма оказывают влияние параметры микроклимата, а также физическая нагрузка - величина и интенсивность мышечной работы, связанной с трудовой деятельностью. Тяжесть физической работы определяется общими энергозатратами. Она разграничена в зависимости от общих энергозатрат на легкую (категория I) - энергозатраты до 174Вт (150ккал/ч); средней тяжести (категории IIа и IIб) - соответственно 174...233Вт (150...200ккал/ч) и 233...291Вт (200...250ккал/ч), а также тяжелую физическую работу (категория III) - более 291Вт (250ккал/ч).

Таблица 5.2

Допустимые параметры микроклимата в производственных помещениях в холодный период года

Категория физической работы	Температура воздуха, °С		Относительная влажность воздуха, %, не более	Скорость движения воздуха, м/с, не более
	в рабочей зоне	вне постоянных рабочих мест
Легкая (I)	19...25	15...26	75	0,2
Средней тяжести тяжести (IIа)	17...23	13...24	75	0,3
Средней тяжести тяжести (IIб)	15...21	13...24	75	0,4
Тяжелая (III)	13...19	12...19	75	0,5

Для широко внедряемых ныне операторских профессий энергозатраты в единицу времени составляют 80...200 Вт. Однако имеется много профессий, характеризующихся значением этой величины 500Вт и более.
Параметры микроклимата (температура, влажность и скорость движения воздуха) в производственных помещениях нормирует ГОСТ 12.1.005-88. Стандартом установлены оптимальные (комфортные) и допустимые параметры микроклимата для теплого и холодного периодов года (теплым принято считать период со среднесуточной температурой 10°С и выше, холодным - ниже 10°С).
Допустимые параметры микроклимата в производственных помещениях для различных категорий физической работы в холодный период года приведены в табл. 5.2.
Допустимые значения температуры воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах, представленные в табл. 5.2, можно повышать в теплый период года при сохранении приведенных там же значений относительной влажности воздуха следующим образом:
• на 3°С, но не более чем до 31°С - в помещениях с незначительным избытком явной теплоты;
• 5°С (до 33°С) - при значительном избытке явной теплоты;
• 2°С (до 30°С) - в помещениях, где по технологии производства требуется искусственное поддержание определенных уровней температуры и относительной влажности воздуха независимо от величины избытка явной теплоты.
ГОСТ 12.1.005-88 устанавливает также предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
ПДК - это концентрации, которые при ежедневной работе (кроме выходных дней) в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья работающих.
ПДК, мг/м³ пылей, наиболее часто встречающихся в организациях, зависит от содержания в них диоксида кремния: при его содержании 2...10% ПДК равна 4; 10..70% - 2; при содержании свыше 70% - 1. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности: 1-й - чрезвычайно опасные (с ПДК менее 0,1); 2-й - высокоопасные (0,1...1,0); 3-й - умеренно опасные (1,1...10); 4-й - малоопасные (более 10).

Средства нормализации воздуха

Системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха в сочетании с технологическими мероприятиями по уменьшению вредных производственных выделений, с архитектурно-планировочными и конструктивными решениями зданий и помещений обеспечивают параметры микроклимата и содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений, соответствующие нормативным требованиям. Рациональное (целесообразное) архитектурно-планировочное решение, т.е. объединение зданий и сооружений в отдельные комплексы, позволяет снизить загрязнение воздушной среды.
Оборудование, при работе которого возможно выделение пыли, газов, паров, герметизируют. Оно, как правило, поставляется со всеми необходимыми укрытиями и устройствами, обеспечивающими надежную герметизацию источников вредных выделений.
Стены, потолки, полы производственных помещений, в которых выделяется пыль, выполняют, как правило, с гладкой поверхностью. Уборка пыли в помещениях и на рабочих местах производится в установленные сроки централизованно или с использованием передвижных пылеуборочных машин.
Эффективным средством нормализации воздуха в производственных помещениях является вентиляция, представляющая собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен, т.е. удаление загрязненного (запыленного) нагретого влажного воздуха и подачу свежего, чистого воздуха, отвечающего нормативным требованиям.

По зоне действия вентиляция может быть общеобменной (охватывающей все помещение) и местной (в его ограниченной части), а в зависимости от способа перемещения воздуха - естественной и механической.
Аэрация - это естественная вентиляция, в которой воздух поступает и удаляется через регулируемые проемы в стенах, перекрытиях, фонарях зданий (рис. 5.1).
При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разной плотности неодинаково нагретого воздуха снаружи и внутри помещения и благодаря давлению ветра.
Створки окон снабжают приспособлениями, позволяющими открывать, устанавливать в требуемом положении и закрывать их с поверхности пола или рабочих площадок помещения. При использовании давления ветра эффективность аэрации возрастает.
Для этого возводимое здание соответствующим образом ориентируют относительно преимущественного направления ветра в данной местности.

Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен осуществляется с помощью вентиляторов. По направлению действия напора механическая вентиляция бывает приточной (воздух нагнетается в помещение), вытяжной (воздух удаляется из помещения) и приточно-вытяжной, обеспечивающей одновременно подачу воздуха в помещение и его удаление.
Забор наружного воздуха приточными системами вентиляции производится на высоте не менее 2м от земли в местах, не загрязненных вредными веществами.
Подача, м³/ч, воздуха в производственные помещения, необходимая для обеспечения заданных параметров воздушной среды в рабочей зоне, зависит от количества вредных веществ, поступающих в рабочую зону: где Q — количество вредных веществ, образующихся в помещении за единицу времени, мг/ч; К₁- концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³; К₂ - предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе помещения по санитарным нормам, мг/м³.
Объем вентилируемого воздуха V₁, м³ , при наличии вытяжной вентиляции определяют следующим образом: где Vn — объем помещения, м , Voб - объем оборудования, м³.
При использовании в помещениях отсосов степень очистки воздуха (с учетом его подвижности и других факторов) для вытяжных шкафов не может превышать 90%, а для остальных видов местных отсосов - 75%. Оставшиеся вредные вещества необходимо ассимилировать с помощью общеобменной вентиляции.

Общеобменная вентиляция

Устройство общеобменной механической вентиляции обязательно, если расход сварочных материалов на 1 м³здания больше 0,2 г/ч. В эту величину не входит расход сварочных материалов на стационарных постах, оборудованных местными отсосами.
Приточная вентиляция (рис. 5.2) в холодное время года должна быть механической, а в теплое - естественной в крайних пролетах и механической в остальной части помещения. Подачу приточного воздуха необходимо осуществлять следующим образом:

• при сварке в среде инертных газов, а также там, где вытяжная вентиляция производится с помощью местных отсосов, - рассредоточенно, подавая воздух в рабочую зону помещений, в основном на несварочные участки, и обеспечивая скорость воздуха на рабочих местах не более 0,25м/с;
• в остальных случаях - сосредоточенно, подавая воздух в верхнюю зону помещений, с применением воздухораспределительных насадок, которые снабжены поворотными направляющими лопатками, позволяющими регулировать направление воздушной струи в вертикальной плоскости. Скорость воздуха в рабочей зоне должна составлять 0,3...0,9м/с при электросварке качественными электродами и наплавочных работах и не более 0,5м/с - при других видах сварки.
При газопламенной обработке металлов сжиженными газами и отсутствии местных отсосов 2/3 объема воздуха следует удалять из нижней зоны помещений и 1/3 - из верхней.
Запыленный воздух, удаляемый местными отсосами, перед выбросом в атмосферу нужно подвергать очистке, если концентрация пыли в нем превышает допустимое для выбросов значение - 80мг/м³ .
Во всех случаях содержание вредных веществ в атмосферном воздухе жилых районов не должно превышать предельно допустимую концентрацию.
Если участки сварки и резки рассредоточены и между ними расположены менее загрязненные зоны, то воздухообмен на каждом участке следует осуществлять независимо, предусмотрев такую схему подачи и удаления воздуха, которая исключала бы возможность распространения вредных веществ.
Вентиляция применяется в сочетании с технологическими мероприятиями: источники пылеобразования герметизируются и подключаются к системе вытяжной вентиляции.
Для предотвращения проникновения холодного воздуха в помещение открывающиеся ворота, двери и технологические проемы оборудуют воздушными или воздушно-тепловыми завесами.
Для автоматического поддержания заданных параметров воздушной среды - температуры и влажности - применяют системы кондиционирования воздуха.
Они включают оборудование для следующих видов обработки воздуха: очистки (фильтры), подогрева или охлаждения (калориферы, холодильные машины), увлажнения (форсуночные камеры) и др.

Вентиляция замкнутого или полузамкнутого пространства

Все электросварочные установки, предназначенные для сварки в особо опасных условиях (внутри металлических емкостей, в колодцах, туннелях, котлах и др.), должны быть оснащены устройствами автоматического отключения напряжения холостого хода или снижения его до уровня, не превышающего 12В, со временем запаздывания не более 0,5с.
Электросварщиков необходимо обеспечить резиновыми ковриками с войлочной или иной подкладкой, шлемами, специальными диэлектрическими галошами, перчатками и предохранительным поясом с веревкой длиной не менее 2 м, свободный конец которой должен находиться у второго рабочего, наблюдающего за ходом работы и находящегося вне емкости.
Рабочее место сварщика должно хорошо вентилироваться для удаления вредных примесей. При ручной сварке рекомендуется подавать воздух непосредственно под щиток сварщика, а при необходимости следует обеспечить его шланговым противогазом.
Освещать внутренность резервуаров, котлов, цистерн и других емкостей нужно с помощью светильников, расположенных снаружи емкости, или ручными переносными лампами, рассчитанными на напряжение не выше 12В. Трансформаторы для переносных ламп также должны быть установлены вне емкости.
Не допускается одновременное производство, электросварочных и газопламенных работ внутри замкнутых емкостей.
При работе на нестационарных сварочных постах, в замкнутом или полузамкнутом пространстве следует предусматривать вытяжку высоковакуумными установками с малогабаритными передвижными местными отсосами.
Радиус действия пылегазоприемников 150мм, подача отсасываемого воздуха 150м³/ч.
Вентилирование емкостей (цистерны, баки, резервуары и др.) может осуществляться посредством удаления из них загрязненного воздуха или подачи в них свежего воздуха.
При осуществлении общеобменной вентиляции замкнутого пространства необходимый объем удаляемого воздуха определяется исходя из числа одновременно работающих сварщиков, количества и вида расходуемых ими сварочных материалов. Минимальный воздухообмен должен составлять 2000м³на один сварочный пост.
При подаче свежего воздуха в замкнутое пространство скорость его потока на рабочем месте должна составлять 0,5...1,5м/с при его температуре в холодное время года 20...22°С.
Воздух, удаляемый вентиляционными агрегатами из замкнутого пространства, отводят, как правило, наружу. Выброс загрязненного воздуха в помещение в виде исключения можно допустить только при работе переносных вентиляционных установок.
В этом случае при расчете режима общеобменной вентиляции следует учитывать наличие дополнительного количества вредных веществ, которые поступают с загрязненным воздухом, выбрасываемым в помещение.
При невозможности осуществления местной вытяжки или общего вентилирования изделий с замкнутыми или полузамкнутыми контурами нужно предусматривать принудительную подачу чистого воздуха в зону дыхания сварщика. Такая подача воздуха целесообразна также при сварке изделий с антикоррозийными покрытиями.
Забор воздуха установками местного притока должен производиться из незагрязненной зоны с последующим подогревом его в холодное время года.
Женщины к производству сварочных работ внутри замкнутых емкостей не допускаются.

Отопление

Для поддержания в помещениях заданного температурного режима в холодный период применяют отопительные устройства.
Эти устройства, приборы и теплоносители не должны служить источниками дополнительного количества вредных веществ. Во всех производственных помещениях заготовительных и сборочно-сварочных цехов и участков должны обеспечиваться показатели воздушной среды, соответствующие санитарным нормам (СН 245—71) для помещений, которые характеризуются незначительным избытком выделяющейся теплоты и категорией работ средней тяжести.
Как правило, предусматривается воздушное отопление в сочетании с приточной вентиляцией. В случае необходимости допускается применение воздушно-отопительных агрегатов.
Нагревательные приборы должны иметь гладкую поверхность, облегчающую очистку их от пыли.
Необходимо, чтобы температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений на рабочих местах не превышала 45°С, причем у оборудования, внутри которого температура равна или ниже 100°С, температура поверхности не должна быть выше 35°С.
При отсутствии возможности (по техническим причинам) поддерживать указанные температуры вблизи мощных источников теплового излучения должны быть приняты меры по защите работающих от возможного перегревания: обеспечены водовоздушное душирование, экранирование, высокодисперсное распыление воды на облучаемые поверхности и кабины, оборудованы помещения для отдыха и др.
Воздушное душирование следует применять на постоянных рабочих местах, характеризуемых воздействием на работающих теплового потока поверхностной плотностью 349 Вт/м², или 300 ккал/(м²-ч), и более.