На сегодняшний день очень распространено такое явление, как покрытие металлических изделий c помощью электролиза. Делается это с помощью кислых или щелочных солей, раствор из которых называется электролитом. Необходимость покрытия металлов вызвана, в первую очередь, возможностью коррозии, поломки. Также к нему прибегают из соображений красоты.
Для работы над покрытием металлов существует гальванический цех. Вредность, сожалению, неотъемлемая ее часть. Для того, чтобы работать в гальваническом цехе, нужно обладать многочисленными умениями, и понимать, что здесь на каждом шагу подстерегает опасность. Итак, в чем же она состоит?
Вред на гальваническом производстве
Не секрет, что работа в гальваническом цехе связана с опасностью для здоровья. Именно поэтому государство предоставляет социальные гарантии для работников цеха. Например, для работников, имеющих дело с хромом и омеднением валов, предусмотрена государственная пения на льготных условиях и в льготных размерах.
В процессе работы в гальваническом цехе можно выделить следующие категории вредных факторов:
- Загрязнение воздуха
- Повреждение кожи
- Поражения слизистой носа
- Отравления
Разберемся по порядку. Думается, что одна из самых больших опасностей на гальваническом производстве – это выделение окислов азота, серной кислоты, трихлорэтилена. При долгой работе в помещении, воздух в котором пропитан этими веществами, безусловно, это отражается на внутреннем состоянии организма. С этим связано и возможное поражение слизистой оболочки носа, особенно при постоянной работе с хромом.
Есть еще одна опасность, с которой связано гальваническое производство. Вредность агрессивных веществ, с которыми приходится сталкиваться, для человеческой кожи очевидна. Так, если не использовать средства защиты для кожи, можно заболеть экземой или дерматитом. Очень часто такое явление наблюдается у работников, имеющих дело с никелем.
Даже отравления могут поджидать работников гальванического цеха. Это может произойти при присутствии на производстве цианистого водорода в достаточно больших количествах. Кроме того, обезжиривающие растворы тоже могут способствовать этому.
Поэтому работа в гальваническом цехе должна быть обеспечена таким образом, чтобы максимально обеспечить безопасность работников. Более подробно об этом будет рассказано в следующем разделе. В частности, для большей безопасности в аптечках гальванического цеха должно быть больше веществ, чем в обычной аптечке: обязательно должен присутствовать вазелин для смазывания внутренней части носа и рук при работе с хромом, раствор гипосульфита натрия, защитные мази и т.д. Запрещается есть и курить непосредственно в цехе, и перед тем, как это делать за его пределами, работники должны обязательно мыть руки – об этом их инструктируют.
Меры профилактики для предотвращения вредного воздействия гальванического производства
Последствия, о которых Вы прочитали в предыдущем пункте, необязательно проявятся, если соблюдать меры профилактики и правильно организовывать производство. Во-первых, необходимо, чтобы помещения, в которых находятся цеха, по возможности были одноэтажными. Все помещения должны быть максимально изолированными, и в них должна присутствовать хорошая система вентиляции, что особенно важно при производстве, загрязняющем воздух. Кроме того, устройство цеха должно быть спланировано таким образом, чтобы оборудование составляло не более 20% его помещения. Обязательно наличие проходов и проездов, чтобы не создавать препятствия в процессе работы.
На законодательном уровне к работе гальванического цеха применяются определенные правила. Во-первых, в правилах по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения, утвержденных Минэкономики РФ, говорится о необходимости очищать вентиляционные выбросы, ведь вредные выбросы опасны как для работников, так и для атмосферы в целом. Кроме того, Приказом Минфина РФ от 29.08.2001 № 68н установлено, что в гальваническом цехе нужно каждый месяц проводить инвентаризацию с полной зачисткой оборудования. При этом необходимо обратить внимание на то, что деятельность по очистке систем гальванических цехов признается работой повышенной опасности (Приказ Ростехнадзора от 18.01.2012 № 44).
Современная работа в гальваническом цехе должна быть максимально автоматизирована. Ведь основной риск возникновения неблагоприятных последствий во время работы с вредными веществами заключается именно в ручной работе. Кроме того, цех должен в ситуации, когда это возможно, заменять токсичные материалы на менее токсичные. Понятно, что бывают ситуации, когда опасных материалов не избежать, но все же иногда это можно сделать.
И, конечно, самим работникам следует уделять большое внимание своей безопасности. Необходимо использовать защитные инструменты для рук из водонепроницаемого материала, например, из кожи, как можно чаще мыть руки, использовать крем после работы. Необходимо регулярно посещать врачей для профилактики профессиональных заболеваний, в частности, отоларинголога.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
В современной промышленности до сих пор жив советский атавизм - потребительское отношение к природным ресурсам. Это заметно еще на стадии подготовки инженеров и рабочих. К сожалению, считается, что емкость природы безгранична, что она способна впитывать в себя всю грязь и продукты жизнендеятельности производства, аккумулируя это в себе и навсегда запечатывая в своих недрах. Своего рода безлимитный унитаз. Но реальность такова, что рано или поздно, этот унитаз засоряется и все выходит наружу. Это происходит либо в явном виде - техногенные аварии, выбросы, либо в неявном - подтравливание отходов в окуржвющую среду: воду, почву, воздух, откуда все в итоге попадает в организм ничего не подозревающих людей. И гальваническое производство, по большей части, оказывает второй тип воздействия. Многие ли люди вообще знают о нем? Многие ли люди знают о вреде, который наносится их здоровью отходами гальваники? А ведь эти загрязнения стоят на ПЕРВОМ месте, превосходя разливы нефти и радиацию!
В этом разделе будет дан ликбез по вопросу экологии гальванического производства. Это особенно актуально на Урале - гальваника в том или ином виде присутствует на всех наших заводах, а гравюра вообще невозможна без гальванических покрытий. Проблема же состоит в том, что на большинстве предприятий нет ни очистных сооружений, ни технологии бессточного производства. А основными загрязнителями являются ионы тяжелых металлов - ИТМ. Вспомним школьный курс химии…
ИТМ. Ионы тяжелых металлов - это цинк, никель, хром, медь, олово, свинец… и добрая часть всей таблицы Менделеева. А сливаются они потому, что рано или поздно электролиты покрытия выходят из строя, а объемы их и частота замены значительны. Конечно, проще слить все в ближайший водоем или закопать в лесу, если речь идет о 50л или 10 кг за год. Но если это десятки кубометров в неделю или тонны в месяц? Насколько мы осведомлены об этом (здесь следует упомянуть о нашем праве знать размер вреда и получать за него компенсацию)? В итоге мы имеем сотни тонн ядовитых отходов. Чем они вредны? Большинство ИТМ канцерогенны - это означает, что они вызывают рак. Они накапливаются в организме и очень медленно его покидают. Хром, например, способен впитываться даже через кожу и канцерогенное действие проявляет в чрезвычайно низких концентрациях. Здесь отметим, что наиболее вреден шестивалентный хром - основной компонент электролитов хромирования, а также пассивирования цинка.
Но этим не ограничивается вред ИТМ. Они также обладают аллергенным, тератогенным, общетоксическим действием, заключающимся, в основном, в блокировании ферментов и гормонов и нарушении регуляции в организме, а также нарушении обмена веществ. Для справедливости скажем, что, наверное, только золото и небольшой ряд других химических элементов имеют неясную для науки функцию в организме человека. Остальные элементы и металлы в том числе, играют важные роли. Они делятся на макро, микро, ультрамикроэлементы и содержатся в организме в размерах от килограммов до микрограммов. Вред от них наступает тогда, когда они разово или системно поступают в организм в количествах, превышающих физиологически допустимы. Для контроля этих количеств были придуманы нормы предельно допустимых концентраций химических соединений - ПДК. Не вдаваясь в тонкости подразделения ПДК на категории, скажем, что они в России - одни из самых жестких. Но это не значит, что они всегда выполняются. Так как штрафы за их нарушение несправедливо малы, а способы установки экологического преступления крайне несовершенны и неэффективны. Особенно в свете последних нововведений нашего правительства. Один лишь факт - в России нет экологической полиции. А кто будет расследовать экопреступления?
Пути попадания ИТМ в организм человека. К вопросу об очистке отходов. До сих пор самым распространенным методом утилизации гальванических отходов является реагентный метод. Суть его в том, что все отходы переводятся в твердое малорастворимое состояние обработкой специальными реактивами. Затем тонны таких отходов захораниваются на спецполигонах. На Урале таких полигонов не хватает. И вполне логично спросить, а куда деваются отходы? Ответа на этот вопрос не знают даже многие директора предприятий, на которых эти отходы образуются. И дислокация их на общих свалках, пожалуй, наилучшее из того, что с ними делают. Но даже если отходы захоронены правильно, это еще не означает, что они обезврежены. Так, хоть закопанные соединения (в основном гидроксиды) и малорастворимы, но определенная их часть все же поступает с дождевыми, талыми, подземными водами в питьевые источники воды, а оттуда - к нам в организм. Либо эти соединения аккумулируются в растениях, которые ест скот или в воде, которую он пьет. Затем ИТМ накапливаются в мясе, молоке, жире животных и радостно поступают к нам на стол, продолжая свою экспансию. Как уже говорилось ранее, организм человека ИТМ покидают с большой неохотой.
Существуют и многочисленные альтернативные разработки, но всех их объединяет два момента - огромная стоимость оборудования, технологии и расходных материалов и факт переноса загрязнения из одной сферы производства в другую. Простой пример - мембранная технология очистки. В такой установке основной расходный элемент - мембрана. Но куда она денется после того, как отработает свой срок? Получается, что теперь мы должны придумать установку по переработке отработанных мембран. А потом установку по переработке того, что останется после переработки мембран и т.д.
Необходимо использовать ресурсы на 100%, то есть доводить технологию до такого уровня, чтобы из всех “хвостов” получались товарные продукты, которые потом можно использовать либо внутри предприятия, либо продавать во внешний рынок. И это возможно!
Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия" Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.. Текст статьи обработан сервисом Яндекс "Оригинальные тексты"
На сегодняшний день горячее цинкования является приоритетом для всех производителей метизов. Такая популярность обуславливается приемлемыми ценами на цинк, максимумом защиты от ржавчины и деформации, долгим сроком службы оцинкованных изделий. При работе в цеху следует следовать правилам безопасности – данный метод не является безобидным для здоровья человека, существует также и вредность горячего цинкования .
Особенности процесса оцинковывания
Каждому этапу процедуры горячего цинкования сопутствуют работы с химическими веществами, которые имеют потенциальную опасность для экологии и для человеческого организма. Из-за вредности горячего цинкования заводы с цехами, где проводят обработку металлов, строят в отдалении от заселенной территории. Многие предприятия осуществляют предварительную подготовку металлоизделий в специальных капсулах, не пропускающих химические испарения наружу.
Техника безопасности для сотрудников
Рабочие цеха должны быть внимательны к любым мелочам на производстве:
- проверять ванны, где находится расплавленный цинк, на наличие трещин;
- следить за расположением металлоконструкции, чтобы не пораниться об острые углы;
- при вдыхании цинковых паров немедленно обратиться за медицинской помощью.
Готовые металлоконструкции не способны причинить вред окружающей среде и здоровью человека. Оцинкованные поверхности не выделяют токсинов. Обычно предприятия правильно утилизируют химические отходы, поэтому горячее цинкование может навредить только сотрудникам цеха, но не природе.
Гальванический цех в настоящее время необходим для того, чтобы наносить специальное покрытие на изделие из металла. Сам по себе этот материал подвержен коррозии, а его срок службы не слишком велик. Именно поэтому применяется метод, при котором на поверхность сырья осаждается тонкий слой другого металла в растворе электролита и с использованием электрического тока. Это основное предназначение гальванического цеха.
Оборудование для работы. Ванна
В данных цехах имеется разнообразное оборудование, однако основное - это гальваническая ванна. Данный аппарат делится на два типа. Первый называется активным, второй - вспомогательным. Отличаются они тем, что в первых типах ванн на изделие непосредственно наносится нужное покрытие. Во гальванического цеха происходит этап подготовки детали к дальнейшей процедуре. Здесь важно понимать, что вспомогательное оборудование является таким же важным, как и основное. Среди них можно выделить ванны промывки, сушки, приготовления смеси.
Конструкция ванн
По своей конструкции ванны гальванического цеха достаточно простые и представляют собой куб, который имеет дополнительные ребра жесткости, а также некоторые дополнительные элементы. Среди таких дополнительных аппаратов, к примеру, имеется ТЭН, крышка, фильтрация, система охлаждения, система подачи и слива воды, системы очистки, подвески, аноды и прочее.
Для производства таких вещей может применяться нержавеющая сталь, ПВХ, полипропилен, а также другое сырье, имеющее схожие характеристики. Однако в настоящее время наиболее широко используется ПВХ и полипропилен, а стальные и металлические изделия отошли на второй план. Обусловлено это тем, что полимерные материалы более стойко переносят воздействие агрессивных химических веществ и высокую температуру.
Устройства специального назначения
Гальваническое производство нуждается в ваннах специального назначения, которые предназначаются для работы с мелкими деталями.
Первое оборудование такого типа - это колокольная ванна. Основное отличие этого вида прибора от основного в том, что он обладает специальным колоколом, а основное предназначение - это нанесение гальванического покрытия на мелкие детали в насыпном виде. Сам же колокол усеченный и имеет многогранную конструкцию. Используется такой аппарат и в качестве самостоятельно машины, и в линии.
Гальваническое производство периодически нуждается в таком оборудовании, как барабан гальванического типа. Он представляет собой призму, которая сделана либо из ПВХ, либо из полипропилена, которая имеет множество граней, и все они являются перфорированные. Для вращения такой призмы используется мотор с редуктором, а крутящий момент передается через систему колес зубчатого типа. Использовать барабан можно в ручном, в автоматизированном и механизированном типе линии.
Что такое линия
Гальваническая линия - это набор из нескольких аппаратов, которые функционируют на одном участке. Основными параметрами для проектировки таких систем считаются их производительность, а также габариты изделия, на которые должна быть рассчитана эта линия. Тип линии будет напрямую зависеть от того, насколько большие габариты будут у продукции и какая у нее будет серийность. Гальванические линии могут быть шнекового типа, могут быть ручными или же ручными с тельфером. На сегодняшний день очень популярным становится автооператорный тип линии, имеющий программное управление.
В линию может входить и вспомогательное оборудование. Оно необходимо для того, чтобы выдерживать технологический процесс, а также обеспечивать полную безопасность работы людей, находящихся на участке.
Разновидности вспомогательных установок
Гальваническое оборудование, применяющееся на участках, должно подготавливать сырье и компоненты для дальнейшей работы. Для этого, к примеру, имеется две фильтровальных установки. Одна из них стационарного типа, другая же - передвижного.
Если говорить о первом типе установки, то обычно используется модель УФЭ-1С. Она предназначается для фильтрации либо воды, либо же электролита от любых примесей механического типа. Дополнительная возможность стационарного типа заключается в том, что он может быть подключен к системе безвоздушного перемешивания, где имеется функция фильтрации раствора.
Фильтр передвижного типа обычно представлен моделью УФ 2400. Она может использоваться, как и стационарная, для фильтрации электролита или воды от механических загрязнений. Их отличие заключается в том, что этот насос может еще и перекачивать эту воду или же другие агрессивные химические вещества.
Применяются и устройства деминерализации жидкости. Агрегат представлен в виде установки УВД-500, которая способна удалять соль из жидкости, чтобы она полностью соответствовала такому государственному стандарту, как 6709-97. Такая вода используется для приготовления нового электролита, а также для любых промывочных операций, проводящихся в цеху.
Есть и менее масштабное оборудование, к примеру, обычные насосы, но с повышенной стойкостью к химическим веществам, чтобы успешно перекачивать электролит. Применяется оборудование для сушки изделий.
Вентиляция
Вентиляция гальванического цеха - это одно из важнейших требований безопасности труда. Это очень важно, так как во время гальванического процесса, то есть нанесения покрытия на продукцию, в воздух выделяются вредные пары, которые опасны не только для человека, но и для помещения, где они выделяются. Из-за этого при проектировании цеха особое внимание уделяется вентиляционному оборудованию и вентиляции в целом.
Для такого типа цеха разрешается использовать вентиляционные трубы из полипропилена. Это обусловлено тем, что данный материал относится к группе негорючих, отличается влагонепроницаемостью, стойкостью к химическим воздействиям, а также их очень просто смонтировать как на потолке, так и на полу или стенах.
Безопасность цеха
Вредность гальванического цеха для здоровья человека достаточно высока. Все дело в том, что есть несколько очень опасных факторов. Во-первых, имеется возможность получить сильный удар электрическим током, во-вторых, есть риск получить химические, щелочные или кислотные типы ожогов, в-третьих, присутствует риск взрыва и воспламенения.
Однако на этом вред для здоровья человека не заканчивается. К примеру, при подготовке изделия оно подвергается механическим типам обработки. Это может быть шлифование, струйная очистка с применением механической пыли и многие другие. Всех их объединяет то, что во время их проведения в воздух выделяется огромное количество пыли. Кроме этого, уровень шума и вибрации превышает допустимые. Так как во время нанесения покрытия применяется электрический ток, сильно повышается вероятность поражения этим самым током. По этой причине чаще всего применяется постоянный ток с напряжением в 12 В. Однако есть некоторые операции, которые требуют повышения напряжения до 120 В. К примеру, это происходит при необходимости оксидирования алюминия.
Требования пожарной безопасности к гальваническим цехам также довольно высокие. Для предотвращения пожара в таких помещениях необходимо применять и пожарной защиты, которые будут соответствовать ГОСТу 12.1.004-76. Взрывобезопасность на таких участках должна быть обеспечена при помощи мер взрывопредупреждения и взрывозащиты в соответствии с ГОСТом 12.1.010-76.
Очистка жидкости
Стоит сказать о том, что в гальванических цехах должны присутствовать сооружения для очистки жидкости, которая применялась в работе. Это очень важно, так как во время проведения технологического процесса вода смешивается с кислотами, щелочами и тяжелыми металлами. Обычные установки для очистки воды неспособны справиться с очисткой от таких загрязнений, а потому при проектировке здания нужно изначально выделять место под специальные установки.
Хромовый ангидрид
С технической точки зрения это соединение таких двух веществ, как хром и кислород. Очень часто применяется в условиях химической промышленности, а потому часто называется химической кислотой. Данное вещество довольно хорошо растворяется в воде, что отлично подходит для применения в цехах, где большинство операций проводится с содержанием жидкости в той или иной степени. Хромовый ангидрид в настоящее время получил наиболее широкое распространение в трех областях: машиностроение, металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность. В зависимости от своего предназначения это вещество выпускается трех категорий: А, Б и В.
- Марка А используется в тех случаях, когда в производственных условиях нужно получить металлический хром или другие материалы, но с достаточно высокими показателями твердости.
- Марка Б используется для производства электролитического хрома и при производстве катализаторов. Именно этот ангидрид используется в гальванических цехах.
- Что касается марки В, то она наиболее всего подходит для операций литейного производства сырья.
Если говорить в общем, то данный тип цеха является крайне необходимым, но при этом и достаточно вредным, и опасным. Из-за этого в нем должны быть соблюдены все требования безопасности, а также установлена наилучшая вентиляция.
Покрытие металлов путем электроосаждения из водных растворов солей металлов занимает одно из видных мест среди металлических покрытий. Процессы электроосаждения производятся в аппаратах, называемых электролизерами, или гальваническими ваннами. Наливаемый в ванны водный раствор кислых солей (сернокислый никель, сернокислый цинк, сернокислая медь) или щелочных комплексных солей (цианистых соединений меди, цинка, кадмия, серебра, золота) металлов называется электролитом. Электрический ток вводится в электролит посредством угольных или металлических электродов, имеющих обычно вид стержней или пластин.
При процессе электролиза , особенно во время явления так называемой поляризации электрического напряжения системы, происходит более или менее значительное выделение с поверхности ванны пузырьков водорода, кислорода и других газов. Вместе с ними выносится в воздух и сам электролит в виде тумана, загрязняя воздух токсическими и раздражающими веществами (хромовый ангидрид, цианистый водород и пр.). Повышение плотности применяемого в гальванических ваннах тока, концентрации электролита и температуры ванны, как правило, сопровождается усилением выделения водорода и влечет за собой вынос электролита в воздух помещения.
Подготовительные операции , предшествующие процессу электроосаждения в ваннах, в виде механической очистки поверхности изделий от ржавчины в пескоструйных камерах или химической очистки от загрязнения жирами и окислами в травильных ваннах (кислых и щелочных) имеют также важное гигиеническое значение.
Только отдельные процессы электролиза , как хромирование, цианистое цинкование, кадмирование и некоторые другие, могут сопровождаться выделением токсических веществ в концентрациях, иногда превышающих предельно допустимые. Все остальные процессы электролиза, в частности столь распространенное никелирование и электроэкстракция меди из кислых растворов, по-видимому, не сопровождаются загрязнением воздуха ни туманом сернистой кислоты, ни солями металлов.
Травление железа в серной, соляной и азотной кислотах и в смеси азотной кислоты с серной вызывает загрязнение в отдельных случаях парами окислов азота в пределах от 0,002 до 0,07 мг/л и аэрозолем серной кислоты в пределах до сотых долей миллиграмма на 1 л. Известную опасность представляет выделение паров трихлорэтилена гори процессе обезжиривания изделий в ваннах.
Однако с гигиенической точки зрения наибольшее значение имеет непосредственный контакт с этими продуктами и возможность их воздействия на организм через кожу в случаях слабой механизации процессов производства в гальванических цехах. Соприкосновение с незащищенной поверхностью кожи приводит к заболеваниям кожного покрова, а вдыхание некоторых веществ, например хромового ангидрида при процессе хромирования,- к поражениям слизистой оболочки носа вплоть до перфорации хрящевой части перегородки носа.
Среди поражений кожного покрова у рабочих гальванических цехов на первом месте по частоте стоят экземы и дерматиты у никелировщиков, вызываемые солями никеля. Обезжиривание кожи рук под влиянием щелочей и органических растворителей, а также повышенная температура ванны и большая плотность тока усиливают чувствительность к никелю. Заболевания кожи рук у хромировщиков в виде хромовых язв, изъязвлений, экзем и дерматитов встречаются относительно редко. Гораздо чаще, чем поражение кожи рук, у хромировщиков наблюдается поражение слизистой оболочки носа и верхних дыхательных путей.
Даже незначительные концентрации хромового ангидрида в воздухе могут вызвать более или менее значительные поражения слизистой оболочки носа. Действие на кожу может оказывать также бензин, хлорированные углеводороды и керосин, применяемые для обезжиривания изделий. Случаи отравлений цианистым водородом в гальванических цехах, как острые, так и хронические, наблюдаются исключительно редко - при случайном проливании на пол кислых растворов солей и цианистых щелочных электролитов и их смешении, если кислые и щелочные ванны располагаются смежно и не имеют в пределах цеха отдельных стоков для попавших на пол электролитов.
Возможность острых отравлений нельзя исключить при случайном смешении раствора цианистых солей с кислотами и выделении при этом больших количеств цианистого водорода. Опасно соприкосновение с растворами цианистых солей незащищенной, а тем более поврежденной кожи рук.