Определение марганца в сварочном аэрозоле реферат

Обновлено: 02.07.2024

Сварочные аэрозоли — сложная смесь оксидов металлов неметаллов, воздействие которых на организм сварочника является индивидуальным.

Важно, чтобы измерения оксидов в сварочном аэрозоле предоставили специалистам по охране труда информацию, благодаря которой будут разработаны мероприятия по снижению вреда от них.

Мониторинг оксидов металлов в сварочном аэрозоле:

Контроль оксида хрома.
Измерения концентраций оксида цинка.
Отбор проб марганца.
Определение оксида железа.
Измерения оксида никеля.
Выявление оксидов меди.

Мониторинг оксидов неметаллов в сварочном аэрозоле:

Заказать услугу

Соответствие законодательству

Отсутствие измерений может привести к закрытию предприятия

Безопасность работников

Еще один шаг к обеспечению безопасной рабочей среды

Повышение эффективности

Комфортные условия труда — залог роста прибыли

Часто задаваемые вопросы

Какие органы наиболее подвержены вредным оксидам?

Дыхательные пути делятся на основные подразделения: верхние дыхательные пути и нижние дыхательные пути. Если не производить контроль оксидов углерода, азота и других опасных веществ в сварочном аэрозоле это принесет большой вред здоровью, вплоть до возникновения рака.

Какие наиболее опасные вещества возникают в результате сварки?

Пагубно влияют на здоровье сварщиков стержневые электроды, выделяющие газы на стадии плавления. Опасность сварки зависит от состава оболочки и сердечника. Ручная арочная сварка по разновидностям покрытия электродов бывает: кислое покрытие (А), основное покрытие (Б), целлюлозное покрытие (Ц), рутиловое покрытие (Р), покрытие смешанного вида (двойное буквенное обозначение), прочими видами покрытий (П).

Сварочные газы из нелегированных и низколегированных сталей имеют следующие составляющие: оксид железа, оксид кремния, оксид калия, оксид марганца, оксид натрия, оксид титана и оксид алюминия.

Пары основных покрытых стержневых электродов также содержат оксид и фторид кальция. Фториды могут привести к повреждению кости при постоянном контакте. Пары покрытых кислотой стержневых электродов содержат до 10% оксида марганца. Это вещество создает нагрузку на легкие и даже классифицируется как токсичное. Оксиды марганца могут, например, откладываться в легких и необратимо повредить их.

До 5% оксидов никеля были обнаружены в сварочных газах при ручной дуговой сварке с использованием чистого никеля или никелевых основных металлов. Оксиды никеля классифицируются как канцерогенные вещества. Доказано, что они могут вызывать рак.

Как производится замер состава сварочных аэрозолей?

Методы измерения сварочного дыма в настоящее время хорошо разработаны и опубликованы в качестве общепринятых стандартов. Тщательное соблюдение предписанной процедуры сведет к минимуму отклонений в полученных результатах, о содержимом вредных веществ в сварочном дыме.

Измерения состава сварочных аэрозолей показывают количество вредных веществ в дыме, присутствующем в воздухе всего цеха, и, следовательно, тот, который будет вдыхаться всеми работниками. Результаты измерений должны быть существенно меньше любого значения ПДК, если это возможно, чтобы учесть выбросы токсичных оксидов в непосредственной близости от сварочных работ.

Какое оборудование представляет наибольшую угрозу?

Однако наиболее высокую опасность для здоровья связывают с хромникелевой сталью. В дополнение к железу и покрывающим веществам, как с нелегированными и низколегированными стержневыми электродами, высоколегированные покрытые стержневые электроды также содержат до 20% хрома и до 30% никеля в сердечнике.

При таком виде сварки ручная дуговая сварка выделяет сварочные аэрозоли, химический состав которых может содержать до 16% соединений хрома. Девяносто процентов из которых являются соединениями хрома VI, и они классифицируются как раковые. По сравнению с этим оксид никеля, на который редко приходится до 3% сварочного дыма, можно практически игнорировать. Пары основных стержневых электродов имеют значительно более высокие пропорции хрома VI, чем покрытые рутилом.

Ввиду серьезности рисков для здоровья, жизненно важно, чтобы были предприняты конкретные защитные меры, путем мониторинга оксидов в сварочном аэрозоле и удаления сварочного дыма в месте их возникновения.

Профилактические медицинские осмотры сварщиков производятся дополнительно.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В СВАРОЧНОМ АЭРОЗОЛЕ
(твердая фаза и газы)

УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 22 декабря 1988 г. N 4945-88.

Внедрение новых технологий сварочных и плазменных процессов, усложнение композиций свариваемых материалов выдвигают задачу совершенствования методов санитарно-химического контроля воздуха рабочей зоны с применением современной аппаратуры.

В настоящее время получили развитие методы переменно-токовой полярографии, атомно-абсорбционной спектрофотометрии, потенциометрии с ионоселективными электродами, позволяющие значительно повысить чувствительность, селективность, точность определения и увеличить оперативность получения результатов.

Анализ оснащенности санитарно-химических лабораторий СЭС, промышленных предприятий показал, что они располагают полярографами, атомно-абсорбционными спектрофотометрами, ионоселективными электродами и др. Однако отсутствие систематизированного сборника МУ, включающего утвержденные физико-химические методы, сдерживает эксплуатацию этих приборов.

Предлагаемый документ позволяет восполнить этот пробел. В документ включено 12 новых методик взамен устаревших, остальные методики апробированы, откорректированы в соответствии с ГОСТ 12.1.016-79 и МУ N 3936-85.

Настоящие методические указания предназначены для санитарных лабораторий промышленных предприятий и учреждений санитарно-эпидемиологической службы, осуществляющих контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также организаций и специалистов, проводящих работы по гигиенической оценке сварочных материалов и способов сварки, наплавки и термической резки металлов, являющихся источником выделения сварочных аэрозолей (СА), с целью проведения оздоровительных мероприятий и оценки их эффективности.

Методические указания подготовлены Киевским институтом гигиены труда и профзаболеваний (Горбань Л.Н.); Ленинградским научно-исследовательским институтом охраны труда (Буренко Т.С.); Ленинградским научно-исследовательским институтом гигиены труда и профзаболеваний (Якимова В.И.); Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом гигиены труда и профзаболеваний Российской АМН (Муравьева С.И., Бабина М.Д.); Центральным научно-исследовательским институтом охраны труда (Прохорова Е.К., Зайцева З.В.).

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВАРОЧНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ

1.1. СА представляют собой сложные газо-аэрозольные смеси химических веществ, выделяющихся при дуговых, плазменных и других высокотемпературных газопламенных способах сварки, наплавки, резки и напыления металлов.

Дисперсная фаза или же твердая составляющая СА (ТССА) состоит из мельчайших частиц перенасыщенных паров металлов и других веществ, входящих в состав сварочных, присадочных, напыляемых материалов и основного металла, которые конденсируются за пределами зоны высокотемпературного нагрева.

Газовая составляющая СА (ГССА) представляет собой смесь газов, образующихся при термической диссоциации газо-шлакообразующих компонентов этих материалов (СО, CO, HF и др.) или же за счет фотохимического действия ультрафиолетового излучения дугового разряда (плазмы) на молекулы газов воздуха (NO, NO, О).

1.2. Химический состав СА зависит от состава сварочных, присадочных, напыляемых материалов (электроды, проволоки, ленты, флюсы, порошки и др.), состава основного (свариваемого, направляемого либо разрезаемого) металла, режимов сварки, наплавки, резки, напыления, состава защитных газов и газовых смесей. По данным современных физико-химических исследований (рентгеноструктурного, спектрального и др. методов анализа) ТССА представляет собой сложную смесь металлов, простых и сложных оксидов металлов и шпинелей , , ()*, , , и др.), фторидов (, , , , и др.), силикатов (, , , и др.).

* Формула соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

1.3. Частицы ТССА - полидисперсны, имеют размеры от тысячных долей мкм до 0,4-0,6 мкм и более, неоднородное морфологическое строение (многослойны, многоядерны). Газы ГССА способны адсорбироваться на поверхности твердых частиц, захватываться внутрь их скоплений. При этом локальные концентрации газов, адсорбированных на частицах ТССА, могут существенно превышать их концентрации непосредственно в ГССА.

1.4. Независимо от способа высокотемпературной обработки металлов, СА могут иметь близкий химический состав и соотношение отдельных веществ - ингредиентов ТССА и ГССА. В связи с этим их целесообразно группировать в укрупненные классы газо-аэрозольных смесей относительно постоянного состава, контроль за содержанием которых в воздухе рабочей зоны допускается проводить по наиболее опасным и характерным компонентам ТССА и ГССА.

В тех случаях, когда состав известен не полностью, необходима предварительная его расшифровка для определения ведущих ингредиентов, по которым целесообразно и оправдано осуществление контроля за состоянием воздушной среды. В тех случаях, когда величина ПДК вредного вещества зависит от его процентного содержания в СА (Приложение 2, п.12, 15), необходимо предварительно определить навеску СА на фильтре, которая должна быть не менее 5 мг.

2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОТБОРУ ПРОБ ВОЗДУХА

2.1. Отбор проб воздуха для определения уровня загрязнения воздушной среды при сварочных, наплавочных работах, резке и напылении металлов следует проводить в зоне дыхания работающих под наголовным или ручным щитом.

При измерении концентраций вредных веществ в зоне дыхания рабочих, занятых автоматическими способами сварки, наплавки и резки (контактной, под флюсом, электрошлаковой и др.) и не пользующихся защитными щитками, зоной дыхания следует считать пространство, ограниченное радиусом 50-60 см вокруг головы работающего.

2.2. Для характеристики общего фона загрязнения воздуха производственного помещения, где проводятся сварочные, наплавочные работы, резка и напыление металлов, отбор проб воздуха следует осуществлять в рабочей зоне на расстоянии не менее 2 м от рабочего места.

2.3. Отбор проб должен производиться при характерных производственных условиях. Любые нарушения технологического процесса (превышение либо занижение силы сварочного тока, напряжения, применение "нетипичных" сварочных и наплавочных материалов и др.) или неправильная эксплуатация оборудования и всех предусмотренных средств предотвращения загрязнения воздуха вредными веществами (устройств местной вентиляции, общеобменной вентиляции, укрытий и др.) подлежат устранению до начала проведения измерений.

2.4. Разовое определение концентраций вредных веществ должно производиться при непрерывном или последовательном отборе проб ТССА и ГССА в течение 15-минутного стандартного отрезка времени. Если чувствительность методов анализа позволяет в течение 15 минут отобрать не одну, а несколько последовательных проб, то для сопоставления с величинами концентрацию того или иного наиболее опасного и характерного вредного вещества, выделяющегося в составе ТССА и/или ГССА, следует находить как среднюю величину из результатов измерений, выполненных за указанный период времени.

Для вредных веществ, метод определения которых не позволяет обнаружить 0,5 за 15 минут отбора пробы, допускается увеличение времени отбора, но не более чем до 30 мин.

Допустимая объемная скорость отбора проб воздуха на фильтры АФА из подручного или наголового щитка составляет 10 л/мин.

2.5. Отбор проб ТССА осуществляется на аналитические аэрозольные фильтры АФА-ХП, АФА-ВП или АФА-ХА с объемным расходом 10-15 л/мин. Тип фильтра, применяемого для концентрирования компонентов ТССА, определяется ходом последующего химического анализа и должен строго соблюдаться. В случаях, когда материал фильтра на ход анализа не влияет, в соответствующих разделах методик тип фильтра не указывается.

Отбор проб ГССА проводится с концентрированием в жидкостные поглотительные приборы, сорбционные трубки либо без концентрирования в медицинские шприцы или пипетки.

2.6. Если стадия технологического процесса (операции) непродолжительна и не позволяет отобрать пробу воздуха за один цикл (расплавление одного электрода, "прихватка" деталей и т.д.), отбор пробы воздуха на этот же фильтр или в один и тот же поглотитель необходимо продолжить при повторении операции.

2.7. Для получения достоверных результатов при санитарно-гигиенических исследованиях воздушной среды на каждом обследуемом рабочем месте сварщика, наплавщика, резчика металлов, операторов установок напыления порошков металлов должно быть последовательно отобрано не менее 5 проб воздуха для определения концентраций ведущего токсического ингредиента ТССА и не менее 5 проб наиболее характерного токсического ингредиента ГССА.

Средние величины из результатов выполненных измерений и их доверительный интервал следует находить с учетом требований методических указаний "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР.

2.8. Периодичность санитарного контроля за соблюдением гигиенических требований к качеству воздушной среды при выполнении сварочных, наплавочных и газорезательных работ определяется по согласованию с территориальными учреждениями санитарно-эпидемиологической службы с учетом методических указаний "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР и результатов предшествующих измерений.

2.9. Санитарный контроль воздуха рабочей зоны при сварочных, наплавочных работах, а также резке и напылении металлов, сопровождающихся выделением вредных веществ, относящихся к I и II классам опасности, следует осуществлять с помощью физико-химических методов анализа. Гравиметрический метод контроля воздуха рабочей зоны допускается в случаях загрязнения его ТССА, состоящей из веществ, относящихся к lll и IV классам опасности (, окислы железа и др.), а также при оперативном контроле эффективности работы средств вентиляции по согласованию с учреждениями санитарно-эпидемиологической службы.

2.10. Для наиболее опасных и характерных вредных веществ - ингредиентов ТССА и ГССА, которые имеют соответствующую среднесменную ПДК (ПДК с.с.), допускается осуществлять контроль путем измерения среднесменных концентраций.

Для характеристики уровня среднесменных концентраций, воздействующих на рабочих-сварщиков, наплавщиков, резчиков металлов, а также обслуживающих установки для напыления металлов, занятых однотипными производственными операциями (с использованием одних и тех же электродов, проволок одного и того же диаметра, флюсов и др.; при сварке, наплавке и резке одних и тех же металлов и пр.), необходимо проводить обследование не менее 5 человеко-смен. Расчет среднесменных концентраций производится в соответствии с методическими указаниями "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР.

3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ

3.1. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

РАЗДЕЛЬНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЖЕЛЕЗА, НИКЕЛЯ, МАРГАНЦА,
ТИТАНА И ОКСИДОВ ХРОМА (III И VI)

Определение основано на колориметрических реакциях отдельных металлов с органическими реагентами.

Отбор проб воздуха проводится с концентрированием на фильтр.

Основные метрологические характеристики методик измерения концентраций приведены при описании определения каждого металла.

Определение отдельных металлов проводят в аликвотных частях раствора плава.

Время подготовки проб к определению 5-6 часов, включая отбор проб 20 минут. Время самого определения указано в каждой методике отдельно.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр марки ФЭК-56 М или другой системы, ГОСТ 15150-74, 1-й класс.

Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.

Печь муфельная МП-2УМ.

Тигли фарфоровые, ГОСТ 9147-80Е.

Ступка фарфоровая, ГОСТ 9147-80Е.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25, 50, 500, 1000 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25 и 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74Е, вместимостью 0,2, 1, 2,5 и 10 мл.

Пробирки колориметрические с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75.

Реактивы, растворы, материалы

Натрий углекислый (карбонат натрия), ГОСТ 83-79, хч.

Калий азотнокислый (нитрат калия), ГОСТ 4217-77, хч.

Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 10% раствор (по объему).

Плавень: Смешивают две части карбоната натрия и одну часть нитрата калия. Смесь растирают в фарфоровой ступке. Плавень хранят в банке с притертой пробкой.

Фильтры АФА-ХП, АФА-ВП или АФА-ХА, ТУ 95.743-80.

Фильтры обеззоленные "синяя лента", ГОСТ 12026-76.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 5-15 л/мин аспирируют через фильтр АФА. Пробы не следует хранить из-за возможных потерь шестивалентного хрома. Для определения перечисленных металлов на уровне 1/2 ПДК следует отобрать 200 л воздуха.

Коллеги, добрый день!
Сразу извините за некомпетентность начинающих в деле ПК и СОУТ, но вот такой вопрос у нас в ИЛ назрел.
Определяем в сварочном аэрозоле марганец по МУК 4945 в рамках производственного контроля (как, думаю, и большинство на этом форуме).
Сколько по этому НД положено отбирать фильтров на одном рабочем месте? Результат анализа одного фильтра это максимально-разовая концентрация и нормируем по ней (по ГН 2.2.5.3532)?

EUGEN

местный

Если вы аккредитованы на отбор проб по этому МУ, то:

п. 2.4. Разовое определение концентраций вредных веществ должно производиться при непрерывном или последовательном отборе проб ТССА и ГССА в течение 15-минутного стандартного отрезка времени. Если чувствительность методов анализа позволяет в течение 15 минут отобрать не одну, а несколько последовательных проб, то для сопоставления с величинами ПДК м.р. концентрацию того или иного наиболее опасного и характерного вредного вещества, выделяющегося в составе ТССА и/или ГССА, следует находить как среднюю величину из результатов измерений, выполненных за указанный период времени.

В МУ есть приложение 6, где перечислены наиболее характерные (помечены значком III). Их надо отобрать на 5 фильтров. Остальные по этому МУ не запрещается отобрать по 1 пробе на 1 фильтр. Что означает знак "+" в этом приложении, я не знаю, возможно - наличие.

EUGEN

местный

А если отбор проб у вас по ГОСТ 12.1.005-88, то для контроля ПДК м.р, :

4.2.2. Содержание вредного вещества в данной конкретной точке характеризуется следующим суммарным временем отбора: для токсических веществ - 15 мин, для веществ преимущественно фиброгенного действия - 30 мин. За указанный период времени может быть отобрана одна или несколько последовательных проб через равные промежутки времени. Результаты, полученные при однократном отборе или при усреднении последовательно отобранных проб, сравнивают с величинами .
4.2.3. В течение смены и (или) на отдельных этапах технологического процесса в одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб. Для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия допускается отбор одной пробы

т.е. не менее 3-х фильтров для не АПФД и не менее 1 - для АПФД.

avsha

Сдается мне, что это вообще невозможно сделать. Подозреваю, что и в благословенные времена СССР никто особо не морочился с этой сваркой, все одно вредность.
Мало того, по практическому опыту, невозможно достигнуть совпадения концентрации проб сварочных аэрозолей на 3 фильтрах, я уж и не говорю про 5. Это надо ставить три аспиратора минимум.

Марганцевый паркинсонизм сварщиков: болезнь, ограничивающая профессиональную деятельность и качество жизни.

Марганец и болезнь Паркинсона

На первое место стали выходить поражения, характерные для токсического действия составляющих элементов сварочного аэрозоля. В первую очередь марганца.

Из элементов, составляющих сварочный аэрозоль, марганец наиболее опасен для нервной системы. Его действие проявляется в виде расстройства вегетативной (автономной) нервной системы, токсической энцефалопатии (марганцевый паркинсонизм) и деменции (слабоумие).

Выявление опасности марганца при сварке началось в середине XX века: у шахтеров, добывающих марганцевую руду, стали обнаруживать характерные для болезни Паркинсона симптомы. Позже эти симптомы были описаны у сварщиков в различных отраслях промышленности.

Выраженный паркинсонизм — дрожательный паралич — характеризуется медленным, но прогрессирующим снижением скорости движений, скованностью и дрожанием мышц с нарушением мимики, речи и мышления. Он приводит к инвалидности и требует лечения и адаптации к своему состоянию, вплоть до обслуживания больного.

Симптомы болезни Паркинсона

Российские исследования

В 2011 году З.С. Кураева в диссертационной работе, выполненной на базе Петербургских судостроительных заводов, установила, что в структуре профессиональных заболеваний сварщиков на первом месте стоит поражение нервной системы, треть из которых за счёт интоксикации марганцем. На втором — профессиональные бронхиты. Та же закономерность обнаружена для сварщиков города Кургана и Курганской области.

Специалисты медицинского университета города Уфы при обследовании признанных клинически здоровыми 160 сварщиков (средний возраст 30 лет, средний стаж 7,5 лет)* обнаружили у 76,9% из них нарушение обменных процессов, нарушение мозгового кровообращения и признаки, характерные для начальных проявлений болезни Паркинсона. Выявлены неврологические отклонения (синдром энцефалопатии), которые снижают работоспособность и ухудшают качество выполнения работы.

* Больше статистики смотрите в полной версии статьи Ю.С. Корюкаева.Cкачать полную версию(.doc)

Зарубежные исследования

Специалисты исследовательской лаборатории профессора Медицинского университета им. Вашингтона города St Louis определили, что симптомы паркинсонизма у сварщиков развиваются, даже если воздействие марганца находится ниже текущих нормативных ограничений.

Специалисты неврологи по двигательным расстройствам выполнили обследование 880 работников двух судостроительных заводов и цехов металлоконструкций тяжёлого машиностроения. Результаты показали, что при средней экспозиции марганца 0,14 мг/м3 на рабочих местах, у 135 (15%) сварщиков определены симптомы паркинсонизма.

Последствия интоксикацией марганцем:

Воздействие сварочных паров увеличивает риск развития болезни Паркинсона особенно в более раннем возрасте, и сварщики имеют более высокий уровень болезни Паркинсона, чем рабочие других специальностей.
Сварщики, подвергающиеся воздействию марганца в сварочных парах, испытывают беспокойство, нервозность, потерю памяти, проблемы с обучением и агрессивное поведение.
Избыточное воздействие марганца связано с импотенцией и бесплодием у мужчин.
Всем, кто работал вокруг сварочных паров, настоятельно рекомендуется регулярно проходить медицинские осмотры и следить за любыми симптомами болезни Паркинсона, такими как тремор, дрожание рук и ног при движении, трудности при ходьбе и проблемы с равновесием.

Неутешительные итоги

Весовые концентрации сварочного дыма в воздухе рабочих мест снижаются. Но на смену привычным поражениям лёгких приходит новая угроза для рабочих (здоровье и качество жизни) и производства (качество и скорость работы). Её можно назвать паркинсонизмом сварщиков.
В начальной стадии поражения нервной системы марганцем появляется инертность нервной системы с недооценкой и безразличием к состоянию своего здоровья.
В результате внешне уравновешенный высококвалифицированный сварщик незаметно для себя будет ухудшать качество выполняемой работы, более медленно разбираться в чертежах, путать марки применяемых электродов и способы их применения.
Мы посвятили эту статью марганцу, как постоянному спутнику металлургии стали. Однако не будем забывать, что при сварке (особенно нержавеющей стали и различных сплавов) применяются легирующие добавки. Их токсическое действие на организм человека не менее опасно, чем действие марганца. Особенно для репродуктивной функции и вероятности рака лёгких.

Поэтому важно соблюдать все возможные меры предосторожности, чтобы сварочный дым никогда не попадал в дыхательные пути человека и не распространялся в окружающей среде.

Источники:

Читайте также: